25 fakta om el, dess forskning och tillämpningar * Fakta

Elektricitet är en av pelarna i den moderna civilisationen. Livet utan elektricitet är naturligtvis möjligt, eftersom våra inte så avlägsna förfäder klarade sig bra utan det. "Jag tänder allt här med Edison- och Swann-glödlampor!" Skrek sir Henry Baskerville från Arthur Conan Doyles The Baskervilles hund när han först såg det tråkiga slottet som han skulle ärva. Men gården var redan i slutet av 1800-talet.

Elektricitet och dess framsteg har gett mänskligheten oöverträffade möjligheter. Det är nästan omöjligt att lista dem, de är så många och globala. Allt som omger oss görs på något sätt med hjälp av el. Det är svårt att hitta något som inte är relaterat till det. Levande organismer? Men en del av dem genererar själva betydande mängder el. Och japanerna har lärt sig att öka utbytet av svamp genom att utsätta dem för högspänningschocker. Solen? Det lyser av sig själv, men dess energi bearbetas redan till el. Teoretiskt sett kan du i vissa speciella aspekter av livet klara dig utan el, men ett sådant fel kommer att komplicera och göra livet dyrare. Så du måste kunna elektricitet och kunna använda den.

1. Definitionen av elektrisk ström som en ström av elektroner är inte helt korrekt. I batterielektrolyter är till exempel ström flödet av vätejoner. Och i lysrör och fotoblinkar skapar protoner tillsammans med elektroner ström och i ett strikt reglerat förhållande.

2. Thales of Miletus var den första forskaren som uppmärksammade elektriska fenomen. Den antika grekiska filosofen reflekterade över det faktum att en bärnstenspinne, om den gnuggades mot ull, börjar locka hår, men han gick inte längre än reflektioner. Uttrycket "elektricitet" myntades av den engelska läkaren William Gilbert, som använde det grekiska ordet "bärnsten". Gilbert gick inte heller längre än att beskriva fenomenet att locka hår, dammpartiklar och pappersrester med en bärnsten som gnuggades på ull - Drottning Elizabeths domstolsläkare hade lite ledig tid.

Thales of Miletus

William Gilbert

3. Konduktivitet upptäcktes först av Stephen Gray. Denna engelsman var inte bara en begåvad astronom och fysiker. Han demonstrerade ett exempel på ett tillämpat förhållningssätt till vetenskap. Om hans kollegor begränsade sig till att beskriva fenomenet och som ett maximum publicerade sitt arbete, tjänade Gray omedelbart ledningsförmågan. Han demonstrerade numret ”flygande pojke” i cirkusen. Pojken svävade över arenan på sidenrep, hans kropp var laddad med en generator och glänsande gyllene kronblad lockades till hans handflator. Gården var ett galant 1600-tal och "elektriska kyssar" kom snabbt till mode - gnistor hoppade mellan läpparna på två personer som laddades med en generator.

4. Den första personen som led av en artificiell laddning av el var den tyska forskaren Ewald Jürgen von Kleist. Han byggde ett batteri, senare kallat Leydenburken, och laddade det. Under försök att tömma burken fick von Kleist en mycket känslig elchock och förlorade medvetandet.

5. Den första forskaren som dog i studien av el var en kollega och vän till Mikhail Lomonosov. Georg Richmann. Han sprang en tråd från en järnstolpe installerad på taket in i sitt hus och undersökte el under åskväder. En av dessa studier slutade tyvärr. Tydligen var åskväderna särskilt stark - en ljusbåge gled mellan Richman och elsensorn och dödade forskaren som stod för nära. Den berömda Benjamin Franklin kom också in i en sådan situation, men ansiktet på hundra dollarsedeln hade tur att överleva.

Georg Richmanns död

6. Det första elektriska batteriet skapades av italienska Alessandro Volta. Dess batteri var tillverkat av silvermynt och zinkskivor, vars par separerades av vått sågspån. Italienaren skapade sitt batteri empiriskt - elens natur var då obegriplig. Snarare trodde forskare att de förstod det, men de tyckte att det var fel.

7. Fenomenet omvandling av en ledare under påverkan av en ström till en magnet upptäcktes av Hans-Christian Oersted. Den svenska naturfilosofen tog av misstag ledningen genom vilken strömmen flödade till kompassen och såg pilens avböjning. Fenomenet gjorde intryck på Oersted, men han förstod inte vilka möjligheter det döljer i sig. André-Marie Ampere undersökte fruktbart elektromagnetism. Fransmannen fick de viktigaste bullarna i form av universellt erkännande och en strömenhet som namngavs efter honom.

8. En liknande historia hände med den termoelektriska effekten. Thomas Seebeck, som arbetade som laboratorieassistent vid en av avdelningarna vid universitetet i Berlin, upptäckte att om en ledare av två metaller värms upp strömmar en ström genom den. Hittade det, rapporterade det och glömde. Och Georg Ohm arbetade bara med en lag som kommer att namnges efter honom och använde Seebecks arbete, och alla känner till hans namn, i motsats till namnet på Berlins laboratorieassistent. Ohm blev förresten avskedad från sin tjänst som lärare i fysik i skolan för experiment - ministern ansåg att inrätta experiment var en sak som inte var värd en riktig vetenskapsman. Filosofin var på mode då ...

Georg Ohm

9. Men en annan laboratorieassistent, den här gången vid Royal Institute i London, upprörde professorerna mycket. Michael Faraday, 22, arbetade hårt för att skapa den elektriska motorn i sin design. Humphrey Davy och William Wollaston, som bjöd in Faraday som laboratorieassistenter, tål inte sådan fräckhet. Faraday modifierade sina motorer redan som privatperson.

Michael Faraday

10. Fadern till användningen av el i hushålls- och industribehov - Nikola Tesla. Det var denna excentriska forskare och ingenjör som utvecklade principerna för att erhålla växelström, dess överföring, transformation och användning i elektriska apparater. Vissa människor tror att Tunguska-katastrofen är resultatet av Teslas erfarenhet av omedelbar överföring av energi utan ledningar.

Nikola Tesla

11. I början av 1900-talet lyckades holländaren Heike Onnes få flytande helium. För detta var det nödvändigt att kyla ned gasen till -267 ° C. När idén lyckades gav Onnes inte upp experimenten. Han svalnade kvicksilvret till samma temperatur och fann att den elektriska motståndet hos den stelnade metallvätskan sjönk till noll. Så här upptäcktes supraledning.

Heike Onnes - Nobelpristagare

12. Effekten av ett genomsnittligt blixtnedslag är 50 miljoner kilowatt. Det verkar som en explosion av energi. Varför försöker de fortfarande inte använda det på något sätt? Svaret är enkelt - blixtnedslag är mycket kort. Och om du översätter dessa miljoner till kilowattimmar, som uttrycker energiförbrukning, visar det sig att endast 1 400 kilowattimmar frigörs.

13. Världens första kommersiella kraftverk gav ström 1882. Den 4 september drivs generatorer designade och tillverkade av Thomas Edisons företag flera hundra hem i New York City. Ryssland släpar efter mycket kort tid - 1886 började ett kraftverk, som ligger precis i vinterpalatset, arbeta. Dess kraft ökade ständigt, och efter 7 år drevs 30 000 lampor av den.

Inuti det första kraftverket

14. Edisons berömmelse som elens geni är mycket överdriven. Utan tvekan var han en lysande chef och den största specialisten inom forskning och utveckling. Vad är bara hans plan för uppfinningar, som faktiskt genomfördes! Men önskan att ständigt uppfinna något inom den angivna tidsfristen hade också negativa sidor. Endast ett "stridskrig" mellan Edison och Westinghouse med Nikola Tesla kostade konsumenterna el (och vem betalade för svart PR och andra relaterade kostnader?) Hundratals miljoner av dem som stöds av gulddollar. Men under vägen fick amerikanerna en elektrisk stol - Edison sköt igenom avrättningen av kriminella med växelström för att visa sin fara.

15. I de flesta länder i världen är den elektriska nätverkets nominella spänning 220 - 240 volt. I USA och flera andra länder levereras 120 volt till konsumenterna. I Japan är nätspänningen 100 volt. Övergången från en spänning till en annan är mycket dyr. Före andra världskriget fanns det en spänning på 127 volt i Sovjetunionen, sedan började en gradvis övergång till 220 volt - med den minskar förlusterna i nät med 4 gånger. Vissa konsumenter bytte dock till en ny spänning redan i slutet av 1980-talet.

16. Japan gick sin egen väg för att bestämma frekvensen för strömmen i elnätet. Med ett års skillnad för olika delar av landet köptes utrustning för frekvenser på 50 och 60 hertz från utländska leverantörer. Detta var tillbaka i slutet av 1800-talet, och det finns fortfarande två frekvensstandarder i landet. Men när man tittar på Japan är det svårt att säga att denna inkonsekvens i frekvenser på något sätt påverkade landets utveckling.

17. Variationerna i spänningar i olika länder har lett till att det finns minst 13 olika typer av kontakter och uttag i världen. I slutändan betalas all denna kakofoni av konsumenten som köper adaptrar, ger olika nätverk till husen och, viktigast av allt, betalar för förluster i ledningar och transformatorer. På Internet kan du hitta många klagomål från ryssar som har flyttat till USA att det inte finns några tvättmaskiner i flerbostadshus i lägenheter - de är som mest i en gemensam tvättstuga någonstans i källaren. Just för att tvättmaskiner behöver en separat linje, vilket är dyrt att installera i lägenheter.

Det här är inte alla typer av försäljningsställen

18. Det verkar som att tanken på en maskin för evig rörelse, som hade dött för alltid i Bose, fick liv i tanken på pumpkraftverk (PSPP). Det ursprungliga sunda budskapet - att utjämna de dagliga fluktuationerna i elförbrukningen - fördes till en absurd punkt. De började designa PSP och försökte bygga även där det inte finns några dagliga fluktuationer eller är minimala. Följaktligen började listiga kamrater att överväldiga politiker med förtrollande idéer. I Tyskland övervägs exempelvis ett projekt för att skapa ett undervattenspumpkraftverk i havet i ett år. Som skaparna tänkt, måste du sänka ner en enorm ihålig betongkula under vatten. Det fylls med vatten genom tyngdkraften. När ytterligare el behövs kommer vattnet från kulan att levereras till turbinerna. Hur serverar man? Elektriska pumpar, förstås.

19. Ett par mer kontroversiella, mildt sagt, lösningar från området för icke-traditionell energi. I USA kom de med löparskor som genererar 3 watt el per timme (när man går, naturligtvis). Och i Australien finns ett termiskt kraftverk som bränner ett nötskal. Ett och ett halvt ton skal omvandlas till en och en halv megawatt el på en timme.

20. Grön energi har praktiskt taget drivit det enade australiensiska kraftsystemet till ett tillstånd av "gått dåligt". Bristen på el, som uppstod efter att TPP-kapaciteten ersattes med sol- och vindkraftverk, ledde till att priset steg. Prisökningen har lett till att australierna installerat solpaneler på sina hem och vindkraftverk nära sina hem. Detta kommer att ytterligare balansera systemet. Operatörer måste införa ny kapacitet, vilket kräver nya pengar, det vill säga nya prishöjningar. Å andra sidan subventionerar regeringen varje kilowatt elektricitet som den får i trädgården, samtidigt som de tar ut outhärdliga avgifter och krav på traditionella kraftverk.

Australiskt landskap

21. Alla har länge vetat att elen från värmekraftverk är ”smutsig” - CO släpps ut₂, växthuseffekt, global uppvärmning etc. Samtidigt är ekologer tysta om att samma CO₂Det genereras också vid produktion av sol-, geotermisk och till och med vindkraft (för dess produktion behövs mycket icke-ekologiska ämnen). De renaste energityperna är kärnkraft och vatten.

22. I en av städerna i Kalifornien tänds en glödlampa, som tänds 1901, kontinuerligt i en brandkår. Lampan med en effekt på endast 4 watt skapades av Adolphe Schaie, som försökte tävla med Edison. Kolfilamentet är flera gånger tjockare än trådarna i moderna lampor, men hållbarheten hos en Chaier-lampa bestäms inte av denna faktor. Moderna glödtrådar (mer exakt spiraler) av glödlampa brinner ut när de överhettas. Kolfiber i samma situation ger helt enkelt mer ljus.

Rekordhållarlampa

23. Ett elektrokardiogram kallas inte alls för att det erhålls med hjälp av ett elektriskt nätverk. Alla muskler i människokroppen, inklusive hjärtat, dras samman och genererar elektriska impulser. Enheterna registrerar dem, och läkaren tittar på kardiogrammet och gör en diagnos.

24. Blixtstaven uppfanns, som alla vet, av Benjamin Franklin 1752. Endast i staden Nevyansk (nu Sverdlovsk-regionen) 1725 slutfördes byggandet av ett torn med en höjd på mer än 57 meter. Nevyansk Tower var redan kronat med en blixtstång.