25 faktoj pri elektro, ĝia esplorado kaj aplikoj * Faktoj

Elektro estas unu el la kolonoj de moderna civilizo. Vivo sen elektro, kompreneble, eblas, ĉar niaj ne tre foraj prapatroj bone fartis sen ĝi. "Mi lumigos ĉion ĉi tie per ampoloj Edison kaj Swann!" Kriis Sir Henry Baskerville de The Hound of the Baskervilles (La Leporhundo de la Baskerviloj) de Arthur Conan Doyle kiam li unue vidis la malgajan kastelon, kiun li estis heredonta. Sed la korto jam estis fine de la 19a jarcento.

Elektro kaj ĝia rilata progreso donis al la homaro senprecedencajn ŝancojn. Estas preskaŭ neeble listigi ilin, ili estas tiel multaj kaj tutmondaj. Ĉio, kio ĉirkaŭas nin, estas iel farita helpe de elektro. Estas malfacile trovi ion senrilatan al ĝi. Vivantaj organismoj? Sed iuj el ili mem generas signifajn kvantojn de elektro. Kaj la japanoj lernis pliigi la rendimenton de fungoj, eksponante ilin al alttensiaj ŝokoj. La suno? Ĝi brilas per si mem, sed ĝia energio jam transformiĝas en elektron. Teorie, en iuj apartaj aspektoj de la vivo, vi povas malhavi elektron, sed tia malsukceso komplikos kaj plialtigos la vivon. Do vi bezonas scii elektron kaj povi uzi ĝin.

1. La difino de elektra kurento kiel fluo de elektronoj ne estas absolute ĝusta. En bateriaj elektrolitoj, ekzemple, kurento estas la fluo de hidrogenaj jonoj. Kaj en fluoreskaj lampoj kaj foto-ekbriloj, protonoj, kune kun elektronoj, kreas kurenton kaj en strikte reguligita proporcio.

2. Taleso de Mileto estis la unua sciencisto atentanta pri elektraj fenomenoj. La antikva greka filozofo pripensis, ke sukcena bastono, se frotita kontraŭ lano, komencas altiri harojn, sed li ne iris pli ol reflektojn. La termino "elektro" estis kreita de la angla kuracisto William Gilbert, kiu uzis la grekan vorton "ambro". Gilbert ankaŭ ne iris pli ol priskribi la fenomenon allogi harojn, polvajn erojn kaj paperojn kun sukcena bastono frotita sur lano - la kortega kuracisto de reĝino Elizabeto havis malmultan liberan tempon.

Taleso de Mileto

William Gilbert

3. Konduktivo unue estis malkovrita de Stephen Gray. Ĉi tiu anglo estis ne nur talenta astronomo kaj fizikisto. Li montris ekzemplon de aplikata aliro al scienco. Se liaj kolegoj limigis sin al priskribado de la fenomeno kaj maksimume publikigis siajn verkojn, tiam Gray tuj profitis el konduktivo. Li montris la nombron "fluganta knabo" en la cirko. La knabo ŝvebis super la areno sur silkaj ŝnuroj, lia korpo estis ŝarĝita per generatoro, kaj brilaj oraj petaloj allogis liajn manplatojn. La korto estis brava 17a jarcento, kaj "elektraj kisoj" rapide ekmodiĝis - fajreroj saltis inter la lipoj de du homoj ŝarĝitaj per generatoro.

4. La unua persono, kiu suferis artefaritan ŝargon de elektro, estis la germana sciencisto Ewald Jürgen von Kleist. Li konstruis baterion, poste nomatan Lejdena kruĉo, kaj ŝargis ĝin. Provante malŝarĝi la ladskatolon, von Kleist ricevis tre senteman elektran ŝokon kaj perdis konscion.

5. La unua sciencisto, kiu mortis en la studo pri elektro, estis kolego kaj amiko de Mihaail Lomonosov. Georg Richmann. Li enkondukis draton de fera stango instalita sur la tegmento en sian domon kaj ekzamenis elektron dum fulmotondroj. Unu el ĉi tiuj studoj finiĝis bedaŭrinde. Ŝajne, la fulmotondro estis speciale forta - elektra arko glitis inter Richman kaj la elektrosensilo, mortigante la scienculon, kiu staris tro proksime. La fama Benjamin Franklin ankaŭ ekhavis tian situacion, sed la persono de la cent-dolara monbileto bonŝancis travivi.

Morto de Georg Richmann

6. La unua elektra baterio estis kreita de la italo Alessandro Volta. Ĝia baterio estis farita el arĝentaj moneroj kaj zinkaj diskoj, kies paroj estis apartigitaj per malseka segpolvo. La italo kreis sian baterion empirie - la naturo de elektro tiam estis nekomprenebla. Prefere, sciencistoj opiniis, ke ili komprenas ĝin, sed ili pensis ĝin malĝusta.

7. La fenomeno de transformo de konduktilo sub la ago de fluo en magneton estis malkovrita de Hans-Christian Oersted. La sveda naturfilozofo hazarde alportis la draton tra kiu la fluo fluis al la kompaso kaj vidis la deklinon de la sago. La fenomeno impresis Oersted, sed li ne komprenis, kiajn eblecojn ĝi kaŝas en si mem. André-Marie Ampere fruktodone esploris elektromagnetismon. La franco ricevis la ĉefajn bulkojn en la formo de universala rekono kaj la unuo de nuna forto nomita laŭ li.

8. Simila historio okazis pri la termoelektra efiko. Thomas Seebeck, kiu laboris kiel laboratorio-asistanto ĉe unu el la fakoj en la Berlina Universitato, malkovris, ke se vi varmigas konduktilon el du metaloj, tiam fluo tra ĝi fluas. Trovis ĝin, raportis ĝin kaj forgesis. Kaj Georg Ohm ĵus laboris pri la leĝo, kiu nomiĝos laŭ li, kaj uzis la verkon de Seebeck, kaj ĉiuj scias lian nomon, male al la nomo de la berlina laboratorio-asistanto. Oh, cetere, estis eksigita de sia posteno kiel instruisto pri fizika lernejo por eksperimentoj - la ministro konsideris starigi eksperimentojn kiel aferon malindan por vera sciencisto. Filozofio estis en modo tiam ...

Georg Ohm

9. Sed alia laboratorio-asistanto, ĉi-foje ĉe la Reĝa Instituto en Londono, tre ĉagrenis la profesorojn. Michael Faraday, 22-jara, multe laboris por krei la elektran motoron de sia projekto. Humphrey Davy kaj William Wollaston, kiuj invitis Faraday kiel laboratoriaj helpantoj, ne eltenis tian senhontecon. Faraday modifis siajn motorojn jam kiel privata persono.

Mikaelo Faraday

10. La patro de la uzo de elektro por hejmaj kaj industriaj bezonoj - Nikola Tesla. Estis ĉi tiu ekscentra sciencisto kaj inĝeniero, kiu disvolvis la principojn de akiro de alterna kurento, ĝia transdono, transformo kaj uzo en elektraj aparatoj. Iuj kredas, ke la katastrofo de Tunguska estas la rezulto de la sperto de Tesla pri tuja transdono de energio sen dratoj.

Nikola Tesla

11. Komence de la dudeka jarcento, la nederlandano Heike Onnes sukcesis akiri likvan heliumon. Por tio necesis malvarmigi la gason ĝis -267 ° C. Kiam la ideo sukcesis, Onnes ne rezignis pri la eksperimentoj. Li malvarmigis la hidrargon al la sama temperaturo kaj trovis, ke la elektra rezisto de la solidigita metala likvo falis al nulo. Tiel oni malkovris superkonduktivecon.

Heike Onnes - Nobelpremiito

12. La potenco de averaĝa fulmo estas 50 milionoj da kilovattoj. Ĝi ŝajnus kiel eksplodo de energio. Kial ili ankoraŭ ne provas iel uzi ĝin? La respondo estas simpla - la fulmo estas tre mallonga. Kaj se vi tradukas ĉi tiujn milionojn en kilovathorojn, kiuj esprimas energian konsumon, rezultas, ke nur 1.400 kilovathoroj liberiĝas.

13. La unua komerca elektrocentralo de la mondo donis kurenton en 1882. La 4an de septembro, generatoroj projektitaj kaj fabrikitaj de la kompanio de Thomas Edison funkciigis kelkcent hejmojn en Novjorko. Rusujo postrestis tre mallonge - en 1886 ekfunkciis elektrocentralo, situanta ĝuste en la Vintra Palaco. Ĝia potenco konstante pliiĝis, kaj post 7 jaroj 30.000 lampoj estis funkciigitaj de ĝi.

Ene de la unua elektrocentralo

14. La famo de Edison kiel geniulo de elektro estas tre troigita. Li estis sendube inĝenia administranto kaj la plej granda pri R&D. Kio estas nur lia plano pri inventoj, kiu efektive efektiviĝis! Tamen la deziro konstante elpensi ion antaŭ la difinita dato ankaŭ havis negativajn flankojn. La "milito de fluoj" inter Edison kaj Westinghouse kun Nikola Tesla sole kostis konsumantojn de elektro (kiu alia pagis nigran PR kaj aliajn rilatajn kostojn?) Centoj da milionoj da tiuj subtenataj de oraj dolaroj. Sed survoje la usonanoj ricevis elektran seĝon - Edison puŝis la ekzekuton de krimuloj kun alterna kurento por montri ĝian danĝeron.

15. En plej multaj landoj de la mondo, la nominala tensio de elektraj retoj estas 220 - 240 voltoj. En Usono kaj pluraj aliaj landoj, konsumantoj ricevas 120 voltojn. En Japanio la elektra tensio estas 100 voltoj. La transiro de unu tensio al alia estas tre multekosta. Antaŭ 2-a Mondmilito, tensio de 127 voltoj en Sovetunio, tiam laŭpaŝa transiro al 220 voltoj komenciĝis - kun ĝi, perdoj en retoj malpliiĝas de 4 fojojn. Tamen iuj konsumantoj estis ŝanĝitaj al nova tensio jam fine de la 1980-aj jaroj.

16. Japanio iris sian vojon determinante la oftecon de la kurento en la elektra reto. Kun diferenco de jaro por diversaj regionoj, ekipaĵo por frekvencoj de 50 kaj 60 Hz estis aĉetita de eksterlandaj provizantoj. Ĉi tio revenis fine de la 19a jarcento, kaj ankoraŭ ekzistas du oftecaj normoj en la lando. Tamen, rigardante Japanion, estas malfacile diri, ke ĉi tiu diferenco de oftecoj iel influis la evoluon de la lando.

17. La ŝanĝebleco de tensioj en diversaj landoj kondukis al la fakto, ke ekzistas almenaŭ 13 malsamaj specoj de ŝtopiloj kaj ingoj en la mondo. Finfine, ĉiu ĉi kakofono estas pagita de la konsumanto, kiu aĉetas adaptilojn, alportas malsamajn retojn al la domoj kaj, plej grave, pagas perdojn en dratoj kaj transformiloj. En la interreto, vi povas trovi multajn plendojn de rusoj, kiuj translokiĝis al Usono, ke mankas lavmaŝinoj en apartamentaj konstruaĵoj en apartamentoj - ili, maksimume, estas en komuna lavadejo ie en la kelo. Ĝuste ĉar lavmaŝinoj bezonas apartan linion, kiu multekostas instali en apartamentoj.

Ĉi tiuj ne estas ĉiuj specoj de ellasejoj

18. Ŝajnus, ke la ideo de eterna movmaŝino, kiu mortis por ĉiam en Bose, ekvivis per la ideo de pumpitaj stokaj centraloj (PSPP). La komence solida mesaĝo - mildigi ĉiutagajn fluktuojn en elektrokonsumo - estis alportita al absurdo. Ili komencis projekti PSPojn kaj provas konstrui eĉ tie, kie ne ekzistas ĉiutagaj fluktuoj aŭ ili estas minimumaj. Sekve, ruzaj kamaradoj komencis superforti politikistojn per sorĉaj ideoj. Ekzemple en Germanio projekto por krei subakvan pumpitan stokan elektrocentralon en la maro estas konsiderata ĉi-jare. Kiel konceptita de la kreintoj, vi devas subakvigi grandegan kavan betonan bulon sub akvo. Ĝi pleniĝos per akvo per gravito. Kiam aldona elektro necesos, la akvo de la pilko estos liverita al la turbinoj. Kiel servi? Elektraj pumpiloj, kompreneble.

19. Paro pli polemika, por diri ĝin iomete, solvoj el la kampo de netradicia energio. En Usono ili elpensis gimnastan ŝuon, kiu generas 3 vatojn da elektro por horo (kompreneble marŝante). Kaj en Aŭstralio ekzistas termika centralo, kiu brulas nukson. Unu kaj duono tunoj da obusoj transformiĝas en unu kaj duono megavatoj da elektro en unu horo.

20. Verda energio praktike pelis la unuigitan aŭstralian potencan sistemon al stato de "sovaĝiĝo". La manko de elektro, ekestinta post anstataŭigo de TPP-kapabloj per sunaj kaj ventaj centraloj, kaŭzis ĝian prezaltiĝon. La altiĝo de prezoj igis aŭstralianojn instali sunpanelojn sur iliaj hejmoj, kaj ventomuelejojn proksime al iliaj hejmoj. Ĉi tio plu malekvilibrigos la sistemon. Funkciigistoj devas enkonduki novajn kapablojn, kio postulas novan monon, do novajn prezojn. La registaro, aliflanke, subvencias ĉiun kilovatton da elektro, kiun ĝi ricevas en la postkorto, dum trudas neelteneblajn kotizojn kaj postulojn al tradiciaj centraloj.

Aŭstralia pejzaĝo

21. Ĉiuj jam delonge scias, ke la elektro ricevita de termikaj centraloj estas "malpura" - CO estas elsendata₂, forceja efiko, mondvarmiĝo, ktp Samtempe ekologiistoj silentas pri tio, ke la sama CO₂Ĝi ankaŭ generiĝas en la produktado de suna, geoterma kaj eĉ vento energio (por akiri ĝin, necesas tre neekologiaj substancoj). La plej puraj specoj de energio estas nuklea kaj akvo.

22. En unu el la urboj de Kalifornio, inkandeska lampo, kiu estis ŝaltita en 1901, estas kontinue lumigita en fajrobrigado. La lampo kun potenco de nur 4 vatoj estis kreita de Adolphe Scheie, kiu provis konkuri kun Edison. La karbona filamento estas kelkfoje pli dika ol la filamentoj de modernaj lampoj, sed la fortikeco de Chaier-lampo ne estas determinita de ĉi tiu faktoro. Modernaj filamentoj (pli precize, spiraloj) de inkandesko forbrulas kiam trovarmiĝas. Karbonaj filamentoj en la sama situacio simple donas pli da lumo.

Rekordposedanta lampo

23. Elektrokardiogramo tute ne nomiĝas elektra ĉar ĝi estas akirita helpe de elektra reto. Ĉiuj muskoloj de la homa korpo, inkluzive de la koro, kuntiriĝas kaj generas elektrajn impulsojn. La aparatoj registras ilin, kaj la kuracisto, rigardante la kardiogramon, faras diagnozon.

24. La fulmoŝirmilo, kiel ĉiuj scias, estis inventita de Benjamin Franklin en 1752. Sed nur en la urbo Nevjansk (nun Sverdlovsk-regiono) en 1725 finiĝis la konstruado de turo kun alteco de pli ol 57 metroj. La turo Nevjansk estis jam kronita per fulmoŝirmilo.