برای تولید برق، اما چه. برق از کجا می آید؟ منابع برق. جدید در انجمن

ژنراتور با چرخاندن سیم پیچ سیم در میدان مغناطیسی انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. هنگامی که خطوط نیروی یک آهنربای متحرک، پیچ های سیم پیچ را قطع می کنند، جریان الکتریکی ایجاد می شود (شکل سمت راست). الکترون ها (توپ های آبی) به سمت قطب مثبت آهنربا حرکت می کنند و جریان الکتریکی از قطب مثبت به قطب منفی می رود. تا زمانی که خطوط میدان مغناطیسی از سیم پیچ (رسانا) عبور می کنند، جریان الکتریکی در هادی القا می شود.

یک اصل مشابه هنگام حرکت قاب سیم نسبت به آهنربا (سمت راست)، یعنی زمانی که قاب از خطوط میدان مغناطیسی عبور می کند، کار می کند. جریان الکتریکی القایی به گونه‌ای جریان می‌یابد که وقتی قاب به آن نزدیک می‌شود، میدان آن آهنربا را دفع می‌کند و زمانی که قاب دور می‌شود جذب می‌شود. هر بار که قاب با توجه به قطب های آهنربا جهت خود را تغییر می دهد، جریان الکتریکی نیز جهت خود را معکوس می کند. تا زمانی که منبع انرژی مکانیکی هادی (یا میدان مغناطیسی) را بچرخاند، ژنراتور یک جریان الکتریکی متناوب تولید می کند.

اصل عملکرد دینام

ساده ترین دینام شامل یک قاب سیمی است که بین قطب های یک آهنربای ثابت می چرخد. هر انتهای قاب به حلقه لغزشی خود متصل است که روی یک برس کربن رسانای الکتریکی حرکت می کند (تصویر متن بالا). جریان الکتریکی القایی به حلقه لغزش داخلی زمانی که نیمه قاب متصل به آن از قطب شمال آهنربا می گذرد و برعکس زمانی که نیمه دیگر قاب از قطب شمال می گذرد به حلقه لغزش خارجی می رود.

دینام سه فاز

یکی از مقرون‌به‌صرفه‌ترین راه‌ها برای تولید جریان متناوب AC بالا، استفاده از یک آهنربا است که حول چند سیم‌پیچ می‌چرخد. در یک ژنراتور سه فاز معمولی، سه سیم پیچ در فاصله مساوی از محور آهنربا قرار دارند. هر سیم پیچ با عبور یک قطب آهنربا از کنار آن جریان متناوب تولید می کند (شکل سمت راست).

تغییر جهت جریان الکتریکی

هنگامی که آهنربا به یک سیم پیچ فشار داده می شود، جریان الکتریکی را در آن القا می کند. این جریان باعث می شود که سوزن گالوانومتر از موقعیت صفر منحرف شود. هنگامی که آهنربا از سیم پیچ برداشته می شود، جریان الکتریکی جهت خود را برعکس تغییر می دهد و سوزن گالوانومتر در جهت دیگر از موقعیت صفر منحرف می شود.

جریان متناوب

آهنربا تا زمانی که خطوط نیروی آن از حلقه سیم عبور نکنند، جریان الکتریکی ایجاد نمی کند. هنگامی که قطب آهنربا به حلقه سیم فشار داده می شود، جریان الکتریکی در آن القا می شود. اگر آهنربا حرکت را متوقف کند، جریان الکتریکی (فلش های آبی) نیز متوقف می شود (نمودار میانی). هنگامی که آهنربا از حلقه سیم خارج می شود، جریان الکتریکی در آن القا می شود که در جهت مخالف جریان دارد.

این حرکت منظم ذرات باردار خاص است. برای استفاده شایسته از پتانسیل کامل برق، لازم است که تمام اصول دستگاه و عملکرد جریان الکتریکی را به وضوح درک کنید. بنابراین، بیایید بفهمیم که کار و قدرت فعلی چیست.

برق از کجا می آید؟

علیرغم سادگی ظاهری سوال، تعداد کمی قادر به دادن پاسخ قابل فهم به آن هستند. البته امروزه که فناوری با سرعتی باورنکردنی در حال توسعه است، شخص به طور خاص به چیزهای ابتدایی مانند اصل عملکرد جریان الکتریکی فکر نمی کند. برق از کجا می آید؟ مطمئناً بسیاری پاسخ خواهند داد "خب، البته از سوکت" یا به سادگی شانه های خود را بالا می اندازند. در همین حال، درک نحوه عملکرد فعلی بسیار مهم است. این باید نه تنها برای دانشمندان، بلکه برای افرادی که به هیچ وجه با دنیای علوم در ارتباط نیستند، به دلیل توسعه همه کاره عمومی آنها شناخته شود. اما استفاده صحیح از اصل عملکرد فعلی برای همه مناسب نیست.

بنابراین، برای شروع، باید درک کنید که برق از هیچ جا به وجود نمی آید: آن توسط ژنراتورهای ویژه ای که در نیروگاه های مختلف قرار دارند تولید می شود. به لطف کار چرخش پره های توربین ها، بخار حاصل از گرم کردن آب با زغال سنگ یا نفت انرژی تولید می کند که متعاقباً با کمک یک ژنراتور به برق تبدیل می شود. ژنراتور بسیار ساده است: در مرکز دستگاه یک آهنربای بزرگ و بسیار قوی وجود دارد که باعث می شود بارهای الکتریکی در امتداد سیم های مسی حرکت کنند.

برق چگونه به خانه های ما می رسد؟

پس از اینکه مقدار مشخصی جریان الکتریکی با کمک انرژی (حرارتی یا هسته ای) بدست آمد، می توان آن را در اختیار افراد قرار داد. چنین تامین برق به شرح زیر است: برای اینکه برق با موفقیت به همه آپارتمان ها و شرکت ها برسد، باید "هل" شود. و برای این کار باید نیرویی را که این کار را انجام می دهد افزایش دهید. به آن ولتاژ جریان الکتریکی می گویند. اصل کار به شرح زیر است: جریان از ترانسفورماتور عبور می کند که ولتاژ آن را افزایش می دهد. علاوه بر این، جریان الکتریکی از طریق کابل های نصب شده در اعماق زمین یا در ارتفاع جریان می یابد (زیرا ولتاژ گاهی اوقات به 10000 ولت می رسد که برای انسان کشنده است). هنگامی که جریان به مقصد می رسد، باید دوباره از ترانسفورماتور عبور کند که اکنون ولتاژ آن را کاهش می دهد. سپس از سیم ها به سپرهای نصب شده در ساختمان های آپارتمانی یا ساختمان های دیگر می گذرد.

برق منتقل شده از طریق سیم ها را می توان به لطف سیستم پریزها استفاده کرد که لوازم خانگی را به آنها متصل می کند. سیم های اضافی در دیوارها حمل می شود که از طریق آنها جریان الکتریکی جریان می یابد و به لطف آن، روشنایی و تمام وسایل خانه کار می کنند.

کار فعلی چیست؟

انرژی ای که یک جریان الکتریکی به خودی خود حمل می کند در طول زمان به نور یا گرما تبدیل می شود. به عنوان مثال، هنگامی که یک لامپ را روشن می کنیم، شکل الکتریکی انرژی به نور تبدیل می شود.

اگر به زبانی در دسترس صحبت کنیم، کار جریان، عملی است که خود الکتریسیته تولید می کند. علاوه بر این، می توان آن را به راحتی با فرمول محاسبه کرد. بر اساس قانون پایستگی انرژی، می‌توان نتیجه گرفت که انرژی الکتریکی از بین نرفته است، بلکه به طور کامل یا جزئی به شکل دیگری در آمده است، در حالی که مقدار معینی گرما می‌دهد. این گرما کار جریان زمانی است که از هادی عبور می کند و آن را گرم می کند (تبادل حرارتی رخ می دهد). فرمول Joule-Lenz اینگونه به نظر می رسد: A \u003d Q \u003d U * I * t (کار برابر است با مقدار گرما یا حاصلضرب توان فعلی و زمانی که در طی آن از هادی عبور کرده است).

جریان مستقیم به چه معناست؟

جریان الکتریکی دو نوع است: متناوب و مستقیم. تفاوت آنها در این است که دومی جهت خود را تغییر نمی دهد، دارای دو گیره (مثبت "+" و منفی "-") است و همیشه حرکت خود را از "+" شروع می کند. و جریان متناوب دارای دو پایانه - فاز و صفر است. به دلیل وجود یک فاز در انتهای هادی است که به آن تک فاز نیز می گویند.

اصول دستگاه جریان الکتریکی متناوب و مستقیم تک فاز کاملاً متفاوت است: برخلاف مستقیم، جریان متناوب هم جهت خود را تغییر می دهد (تشکیل جریان هم از فاز به سمت صفر و هم از صفر به سمت فاز) و هم اندازه آن. . بنابراین، به عنوان مثال، جریان متناوب به صورت دوره ای مقدار شارژ آن را تغییر می دهد. به نظر می رسد که در فرکانس 50 هرتز (50 نوسان در ثانیه)، الکترون ها دقیقاً 100 بار جهت حرکت خود را تغییر می دهند.

جریان مستقیم کجا استفاده می شود؟

جریان الکتریکی مستقیم دارای ویژگی هایی است. با توجه به این واقعیت که به شدت در یک جهت جریان دارد، تغییر آن دشوارتر است. عناصر زیر را می توان به عنوان منابع جریان مستقیم در نظر گرفت:

باتری (هر دو قلیایی و اسیدی)؛
باتری های معمولی مورد استفاده در لوازم خانگی کوچک؛
و همچنین دستگاه های مختلف مانند مبدل.

عملیات DC

ویژگی های اصلی آن چیست؟ اینها کار و قدرت فعلی هستند و هر دوی این مفاهیم ارتباط بسیار نزدیکی با یکدیگر دارند. توان به معنای سرعت کار در واحد زمان (در هر 1 ثانیه) است. طبق قانون ژول-لنز، متوجه می شویم که کار یک جریان الکتریکی مستقیم برابر است با حاصل ضرب قدرت خود جریان، ولتاژ و زمانی که در طی آن کار میدان الکتریکی برای انتقال بارها در طول آن تکمیل شده است. هادی

به این صورت است که فرمول یافتن کار جریان با در نظر گرفتن قانون مقاومت اهم در هادی ها به نظر می رسد: A \u003d I 2 * R * t (کار برابر است با مربع قدرت فعلی ضرب در مقدار مقاومت هادی و یک بار دیگر در مقدار زمانی که کار برای آن انجام شده ضرب می شود).

ده بار در روز، با روشن و خاموش کردن چراغ و استفاده از لوازم خانگی، حتی به این فکر نمی کنیم که برق از کجا می آید و ماهیت آن چیست. البته واضح است که با توجه به خطوط برق ( خط قدرت) از نزدیکترین نیروگاه می آید، اما این یک ایده بسیار محدود از دنیای اطراف ما است. اما اگر تولید برق در سرتاسر جهان حداقل برای چند روز متوقف شود، تعداد تلفات صدها میلیون نفر محاسبه خواهد شد.

جریان چگونه تولید می شود؟

از درس فیزیک می دانیم که:

تمام مواد از اتم ها یعنی کوچکترین ذرات تشکیل شده اند.
الکترون ها در مداری به دور هسته اتم می چرخند، آنها دارای بار منفی هستند.
هسته حاوی پروتون هایی با بار مثبت است.
به طور معمول، این سیستم در حالت تعادل است.

اما اگر حداقل یک اتم فقط یک الکترون از دست بدهد:

بار آن مثبت می شود.
یک اتم با بار مثبت شروع به جذب یک الکترون به سمت خود می کند، به دلیل تفاوت در بارها.
برای به دست آوردن الکترون گمشده برای خود، باید آن را از مدار کسی "برداشته شود".
در نتیجه یک اتم دیگر دارای بار مثبت می شود و همه چیز از نقطه اول شروع می شود.
چنین چرخه ای منجر به تشکیل یک مدار الکتریکی و توزیع خطی جریان می شود.

بنابراین از نقطه نظر فیزیک هسته ای، همه چیز بسیار ساده است، اتم در تلاش برای به دست آوردن چیزی است که بیش از همه کمبود دارد، و بنابراین واکنش را شروع می کند .

"عصر طلایی" برق

انسان نسبتاً اخیراً قوانین جهان را با نیازهای خود تطبیق داده است. و حدود دو قرن پیش، زمانی که مخترعی به نام ولتاولین باتری را توسعه داد که قادر به حفظ شارژ با قدرت کافی برای مدت طولانی است.

تلاش برای استفاده از جریان به نفع خود سابقه ای کهن دارد. کاوش‌های باستان‌شناسی نشان داده است که حتی در پناهگاه‌های رومی و سپس در اولین کلیساهای مسیحی، «باتری‌های» صنایع دستی ساخته شده از مس وجود داشت که حداقل ولتاژ را می‌داد. چنین سیستمی به محراب یا محفظه آن متصل می شد و به محض اینکه مؤمن بنا را لمس می کرد، بلافاصله دریافت می کرد. جرقه الهی". در عوض، این اختراع یک صنعتگر است تا تمرین گسترده، اما این واقعیت در هر صورت عجیب است.

قرن بیستم شده است رونق قدرت:

نه تنها انواع جدیدی از ژنراتورها و باتری ها ظاهر شد، بلکه مفاهیم منحصر به فردی برای تولید همین انرژی نیز توسعه یافت.
برای چندین دهه، لوازم الکتریکی به شدت وارد زندگی هر فرد در این سیاره شده است.
هیچ کشوری باقی نمانده است، به جز کشورهای کمتر توسعه یافته، که در آن نیروگاه هاو برگزار شد خطوط برق.
تمام پیشرفت های بعدی بر اساس امکانات برق و دستگاه هایی بود که از آن کار می کنند.
عصر کامپیوتری شدن انسان را معتاد به جریان فعلی به معنای واقعی کلمه کرده است.

چگونه برق بگیریم؟

تصور یک فرد معتاد به مواد مخدر که مرتباً به «دوز حیاتبخش برق» نیاز دارد کمی ساده لوحانه است، اما سعی کنید خانه خود را کاملاً بی انرژی کنید و حداقل یک روز در آرامش زندگی کنید. ناامیدی می تواند شما را به یاد راه های اصلی استخراج جریان بیاندازد. در عمل، این برای کسی فایده چندانی ندارد، اما شاید چند ولت یک زندگی را نجات دهد یا به تحت تاثیر قرار دادن یک کودک کمک کند:

باطری خرابتلفن را می توان روی لباس مالید، شلوار جین یا ژاکت پشمی این کار را انجام می دهد. الکتریسیته ساکن زیاد دوام نخواهد آورد، اما حداقل چیزی است.
اگر در این نزدیکی وجود دارد آب دریامی توانید آن را در دو شیشه یا لیوان بریزید و با سیم مسی وصل کنید، پس از اینکه دو سر آن را با فویل بپیچید. البته برای همه اینها علاوه بر آب نمک به ظروف، مس و فویل هم نیاز خواهید داشت. بهترین گزینه برای موقعیت های شدید نیست.
بسیار واقعی تر ناخن آهنیو یک ساز برنجی کوچک. دو قطعه فلز باید به عنوان آند و کاتد استفاده شود - یک میخ در نزدیکترین درخت، مس در زمین. هر نخی را بین آنها بکشید، یک طرح ساده حدود یک ولت می دهد.
در صورت استفاده فلزات گرانبها- طلا و نقره، دستیابی به تنش بیشتر امکان پذیر خواهد بود.

چگونه در مصرف برق صرفه جویی کنیم؟

دلایل مختلفی برای صرفه جویی در برق وجود دارد - میل به صرفه جویی در محیط زیست، تلاش برای کاهش قبض های ماهانه یا چیز دیگری. اما روش ها همیشه تقریباً یکسان هستند:

همیشه لازم نیست برای کاهش هزینه ها خود را به شدت در چیزی محدود کنید. نکته خوب دیگری وجود دارد - تمام وسایل برقی را در حالی که از آنها استفاده نمی کنید از برق بکشید.

البته یخچال به حساب نمی آید. حتی در حالت آماده به کار بودن، تجهیزات مقدار مشخصی برق مصرف می کنند. اما اگر حتی برای یک ثانیه فکر کنید، می توانید به این نتیجه برسید که تقریباً در بیشتر روز به همه دستگاه ها نیاز ندارید. و در تمام این مدت آنها به سوزاندن برق خود ادامه دهید .

هدف فن آوری های مدرن نیز کاهش سطح کلی مصرف برق است. چه چیزی حداقل ارزش دارد لامپ های کم مصرف، که می تواند هزینه روشنایی اتاق را تا پنج برابر کاهش دهد. توصیه به زندگی با "ساعت آفتابی" ممکن است وحشیانه و پوچ به نظر برسد، اما مدت هاست ثابت شده است که نور مصنوعی خطر افسردگی را افزایش می دهد.

برق چگونه تولید می شود؟

ورود به جزئیات علمی:

جریان به دلیل از دست دادن یک الکترون توسط یک اتم ظاهر می شود.
یک اتم با بار مثبت ذرات باردار منفی را به سمت خود جذب می کند.
اتم دیگری الکترون های خود را از مدار از دست می دهد و تاریخ تکرار می شود.
این حرکت هدایت شده جریان و وجود یک بردار انتشار را توضیح می دهد.

اما به طور کلی برق توسط نیروگاه ها تولید می شود. آنها یا سوخت می سوزانند، یا از انرژی حاصل از شکافتن اتم ها استفاده می کنند، یا شاید حتی از عناصر طبیعی استفاده می کنند. ما در مورد پنل های خورشیدی، آسیاب های بادی و نیروگاه ها صحبت می کنیم.

انرژی مکانیکی یا حرارتی حاصل از ژنراتور به جریان تبدیل می شود. در باتری ها جمع می شود و از طریق خطوط برق وارد هر خانه می شود.

امروزه لازم نیست بدانید که برق از کجا می آید تا از تمام مزایایی که دارد بهره مند شوید. مردم مدتهاست که از اصل اصلی چیزها دور شده اند و به آرامی شروع به فراموش کردن آن می کنند.

ویدئو: برق از کجا می آید؟

این ویدئو مسیر برق نیروگاه را به ما نشان می دهد که از کجا می آید و چگونه وارد خانه ما می شود:

برای حل مشکل محدودیت سوخت‌های فسیلی، محققان در سراسر جهان در تلاش هستند تا منابع انرژی جایگزین را ایجاد و به بهره برداری برسانند. و ما نه تنها در مورد آسیاب های بادی و پانل های خورشیدی شناخته شده صحبت می کنیم. گاز و نفت را می توان با انرژی جلبک ها، آتشفشان ها و قدم های انسان جایگزین کرد. بازیافت ده مورد از هیجان انگیزترین و پاک ترین منابع انرژی آینده را انتخاب کرده است.

ژول از گردان

هزاران نفر روزانه از گردان های ورودی ایستگاه های راه آهن عبور می کنند. به یکباره در چندین مرکز تحقیقاتی جهان، این ایده به نظر می رسد که از جریان مردم به عنوان یک تولید کننده انرژی نوآورانه استفاده کند. شرکت ژاپنی شرکت راه‌آهن شرق ژاپن تصمیم گرفت هر گردان در ایستگاه‌های راه‌آهن را به ژنراتور مجهز کند. این نصب در یک ایستگاه قطار در منطقه شیبویا توکیو کار می کند: عناصر پیزوالکتریک در کف زیر گردان ها تعبیه شده است که از فشار و ارتعاشی که هنگام پا گذاشتن افراد روی آنها دریافت می کنند، الکتریسیته تولید می کنند.

یکی دیگر از فناوری‌های «گردن گردان انرژی» در حال حاضر در چین و هلند استفاده می‌شود. در این کشورها، مهندسان تصمیم گرفتند از اثر فشار دادن عناصر پیزوالکتریک استفاده نکنند، بلکه از اثر فشاری دستگیره‌های گردان یا درب‌های گردان استفاده کنند. مفهوم شرکت هلندی Boon Edam شامل جایگزینی درهای استاندارد در ورودی مراکز خرید (که معمولاً روی یک سیستم فتوسل کار می کنند و خودشان شروع به چرخیدن می کنند) با درهایی است که بازدید کننده باید فشار داده و در نتیجه برق تولید کند.

در مرکز هلندی Natuurcafe La Port، چنین ژنراتورهایی در حال حاضر ظاهر شده اند. هر یک از آنها حدود 4600 کیلووات ساعت انرژی در سال تولید می کنند که در نگاه اول ممکن است ناچیز به نظر برسد، اما نمونه خوبی از فناوری جایگزین برای تولید برق است.

زندگی مدرن بدون برق قابل تصور نیست، این نوع انرژی توسط بشر به طور کامل استفاده می شود. با این حال، همه بزرگسالان نمی توانند تعریف جریان الکتریکی را از یک دوره فیزیک مدرسه به خاطر بسپارند (این یک جریان هدایت شده از ذرات اولیه با بار است)، تعداد کمی از مردم متوجه می شوند که چیست.

برق چیست

وجود الکتریسیته به عنوان یک پدیده با یکی از ویژگی های اصلی ماده فیزیکی - توانایی داشتن بار الکتریکی توضیح داده می شود. آنها مثبت و منفی هستند، در حالی که اشیاء با علائم متضاد به یکدیگر جذب می شوند، و برعکس، "معادل" را دفع می کنند. ذرات متحرک نیز منبع میدان مغناطیسی هستند که یک بار دیگر ارتباط بین الکتریسیته و مغناطیس را ثابت می کند.

در سطح اتمی وجود الکتریسیته را می توان به صورت زیر توضیح داد. مولکول هایی که همه اجسام را تشکیل می دهند حاوی اتم هایی هستند که از هسته ها و الکترون هایی تشکیل شده اند که در اطراف آنها در گردش هستند. این الکترون ها تحت شرایط خاصی می توانند از هسته های "والد" جدا شده و به مدارهای دیگر حرکت کنند. در نتیجه، برخی از اتم‌ها به الکترون‌های «کم کار» و برخی از آنها بیش از حد تبدیل می‌شوند.

از آنجایی که ماهیت الکترون‌ها به گونه‌ای است که در جایی که فاقد آن هستند، جریان می‌یابند، حرکت دائمی الکترون‌ها از یک ماده به ماده دیگر، جریان الکتریکی را تشکیل می‌دهد (از کلمه «جریان»). مشخص است که الکتریسیته دارای جهتی از قطب "منهای" به قطب "بعلاوه" است. بنابراین، ماده ای با کمبود الکترون دارای بار مثبت و با مقدار اضافی منفی در نظر گرفته می شود و به آن "یون" می گویند. اگر ما در مورد تماس سیم های الکتریکی صحبت می کنیم، بار مثبت "صفر" و منفی - "فاز" نامیده می شود.

در مواد مختلف، فاصله بین اتم ها متفاوت است. اگر آنها بسیار کوچک باشند، پوسته های الکترونی به معنای واقعی کلمه یکدیگر را لمس می کنند، بنابراین الکترون ها به راحتی و به سرعت از یک هسته به هسته دیگر و به عقب حرکت می کنند، که حرکت جریان الکتریکی را ایجاد می کند. به موادی مانند فلزات رسانا می گویند.

در مواد دیگر، فواصل بین اتمی نسبتاً زیاد است؛ بنابراین، آنها دی الکتریک هستند، یعنی. الکتریسیته را هدایت نکنید اول از همه، این لاستیک است.

اطلاعات تکمیلی. هنگامی که الکترون ها توسط هسته های ماده و حرکت آنها گسیل می شوند، انرژی تولید می شود که هادی را گرم می کند. این خاصیت الکتریسیته "قدرت" نامیده می شود که با وات اندازه گیری می شود. همچنین این انرژی می تواند به نور یا شکل دیگری تبدیل شود.

برای جریان پیوسته برق از طریق شبکه، پتانسیل در نقاط انتهایی هادی ها (از خطوط برق تا سیم کشی خانه) باید متفاوت باشد.

تاریخچه کشف الکتریسیته

الکتریسیته چیست، از کجا می آید و سایر خصوصیات آن به طور اساسی توسط علم ترمودینامیک با علوم مرتبط: ترمودینامیک کوانتومی و الکترونیک مطالعه می شود.

اینکه بگوییم هر دانشمندی جریان الکتریکی را اختراع کرده است اشتباه است، زیرا از زمان های قدیم محققان و دانشمندان زیادی در حال بررسی آن بوده اند. اصطلاح "الکتریسیته" خود توسط تالس ریاضیدان یونانی معرفی شد، این کلمه به معنای "کهربا" است، زیرا در آزمایشات با چوب و پشم کهربا بود که تالس توانست الکتریسیته ساکن تولید کند و این پدیده را توصیف کند.

پلینی رومی همچنین خواص الکتریکی رزین را مورد مطالعه قرار داد و ارسطو مارماهی های الکتریکی را مورد مطالعه قرار داد.

در زمان های بعدی، اولین کسی که به طور کامل شروع به مطالعه خواص جریان الکتریکی کرد، وی. گیلبرت، دکتر ملکه انگلیسی بود. بورگومستر آلمانی اهل ماگدبورگ O.f Guericke خالق اولین لامپ از یک توپ گوگرد رنده شده در نظر گرفته می شود. و نیوتن بزرگ اثبات وجود الکتریسیته ساکن را آورد.

در همان آغاز قرن هجدهم، فیزیکدان انگلیسی اس. گری مواد را به رسانا و نارسانا تقسیم کرد و دانشمند هلندی پیتر ون موشنبروک شیشه لیدن را اختراع کرد که قادر به جمع آوری بار الکتریکی بود، یعنی اولین خازن بود. . دانشمند و سیاستمدار آمریکایی، بی فرانکلین، اولین کسی بود که نظریه الکتریسیته را با اصطلاحات علمی استنباط کرد.

کل قرن 18 سرشار از اکتشافات در زمینه الکتریسیته بود: ماهیت الکتریکی رعد و برق ایجاد شد، یک میدان مغناطیسی مصنوعی ساخته شد، وجود دو نوع بار ("به علاوه" و "منفی") و در نتیجه. ، دو قطب آشکار شد (طبیعت شناس از ایالات متحده آمریکا R. Simmer) ، کولمب قانون برهمکنش بین بارهای الکتریکی نقطه ای را کشف کرد.

در قرن بعد، باتری ها (دانشمند ایتالیایی ولتا)، یک لامپ قوسی (دیوی انگلیسی)، و همچنین نمونه اولیه اولین دینام اختراع شدند. سال 1820 به عنوان سال تولد علم الکترودینامیک در نظر گرفته می شود، آمپر فرانسوی این کار را انجام داد، که نام او به واحد خواندن قدرت جریان الکتریکی داده شد و ماکسول اسکاتلندی نظریه نور الکترومغناطیس را استنباط کرد. لودیگین روسی یک لامپ رشته ای با میله ای از زغال سنگ اختراع کرد - مولد لامپ های مدرن. کمی بیش از صد سال پیش، لامپ نئون توسط دانشمند فرانسوی ژرژ کلود اختراع شد.

تا به امروز، تحقیقات و اکتشافات در زمینه الکتریسیته ادامه دارد، به عنوان مثال، نظریه الکترودینامیک کوانتومی و برهمکنش امواج الکتریکی ضعیف. در میان تمام دانشمندان درگیر در مطالعه الکتریسیته، جایگاه ویژه ای به نیکولا تسلا تعلق دارد - بسیاری از اختراعات و تئوری های او در مورد چگونگی کارکرد برق هنوز قدردانی نشده اند.

برق طبیعی

برای مدت طولانی اعتقاد بر این بود که برق "به خودی خود" در طبیعت وجود ندارد. این تصور غلط توسط B. Franklin که ماهیت الکتریکی رعد و برق را ثابت کرد، برطرف شد. طبق یکی از نسخه های دانشمندان، این آنها بودند که در سنتز اولین اسیدهای آمینه روی زمین نقش داشتند.

الکتریسیته نیز در داخل موجودات زنده تولید می شود که تکانه های عصبی را تولید می کند که عملکردهای حرکتی، تنفسی و سایر عملکردهای حیاتی را فراهم می کند.

جالب هست.بسیاری از دانشمندان بدن انسان را یک سیستم الکتریکی مستقل می دانند که دارای عملکردهای خود تنظیمی است.

نمایندگان دنیای حیوانات نیز برق خود را دارند. به عنوان مثال، برخی از گونه‌های ماهی (مارماهی، لمپری، ماهی‌ماهی، ماهی‌گیران و دیگران) از آن برای حفاظت، شکار، جستجوی غذا و جهت‌یابی در فضای زیر آب استفاده می‌کنند. اندام خاصی در بدن این ماهی ها الکتریسیته تولید می کند و آن را جمع می کند، همانطور که در یک خازن، فرکانس آن صدها هرتز و ولتاژ آن 4-5 ولت است.

دریافت و استفاده از برق

برق در زمان ما اساس یک زندگی راحت است، بنابراین بشریت به تولید مداوم آن نیاز دارد. برای این منظور، انواع مختلفی از نیروگاه ها (هیدرالکتریک، حرارتی، هسته ای، بادی، جزر و مدی و خورشیدی) ساخته می شود که قادر به تولید مگاوات برق با کمک ژنراتورها هستند. این فرآیند مبتنی بر تبدیل انرژی مکانیکی (انرژی سقوط آب در نیروگاه های برق آبی)، حرارتی (سوزاندن سوخت کربن - زغال سنگ سخت و قهوه ای، ذغال سنگ نارس در نیروگاه های حرارتی) یا انرژی بین اتمی (واپاشی اتمی اورانیوم رادیواکتیو و پلوتونیوم در نیروگاه های هسته ای) به انرژی الکتریکی.

تحقیقات علمی زیادی به نیروهای الکتریکی زمین اختصاص یافته است که همه آنها به دنبال استفاده از الکتریسیته جوی به نفع بشر هستند - تولید برق.

دانشمندان بسیاری از دستگاه های مولد جریان جالب را پیشنهاد کرده اند که استخراج الکتریسیته از آهنربا را ممکن می سازد. آنها از توانایی آهنرباهای دائمی برای انجام کارهای مفید به صورت گشتاور استفاده می کنند. در نتیجه دافعه بین میدان های مغناطیسی با بار مشابه در دستگاه های استاتور و روتور ایجاد می شود.

برق از همه منابع انرژی دیگر محبوب تر است زیرا مزایای زیادی دارد:

حرکت آسان به مصرف کننده؛
تبدیل سریع انرژی به شکل حرارتی یا مکانیکی؛
زمینه های جدیدی از کاربرد آن امکان پذیر است (وسایل نقلیه الکتریکی).
کشف خواص جدید (ابر رسانایی).

الکتریسیته حرکت یون های با بار متفاوت در داخل یک هادی است. این یک هدیه بزرگ از طبیعت است که مردم از زمان های قدیم آن را می شناختند و این روند هنوز کامل نشده است ، اگرچه بشر قبلاً یاد گرفته است که چگونه آن را در حجم های عظیم استخراج کند. برق نقش بزرگی در توسعه جامعه مدرن ایفا می کند. می توان گفت که بدون آن، زندگی اکثر معاصران ما به سادگی متوقف می شود، زیرا بیهوده نیست که وقتی برق خاموش می شود، مردم می گویند که "چراغ را خاموش کردند".