Elektřina je jedním z pilířů moderní civilizace. Život bez elektřiny je samozřejmě možný, protože našim nepříliš vzdáleným předkům to bez ní šlo. „Všechno tu zapálím žárovkami Edisona a Swanna!“ Křičel sir Henry Baskerville z filmu Arthur Conan Doyle The Hound of the Baskervilles a poprvé spatřil bezútěšný hrad, který měl zdědit. Ale dvůr byl již na konci 19. století.
Elektřina a související pokrok poskytly lidstvu nebývalé příležitosti. Je téměř nemožné je vyjmenovat, jsou tak početné a globální. Všechno, co nás obklopuje, je nějak vyrobeno pomocí elektřiny. Je těžké najít něco, co s tím nesouvisí. Žijící organismy? Někteří z nich však sami vyrábějí značné množství elektřiny. A Japonci se naučili zvyšovat výnos hub tím, že je vystavují rázům vysokého napětí. Slunce? Svítí sám, ale jeho energie se již zpracovává na elektřinu. Teoreticky se v některých konkrétních aspektech života obejdete bez elektřiny, ale taková porucha to zkomplikuje a prodraží. Musíte tedy znát elektřinu a umět ji používat.
1. Definice elektrického proudu jako proudu elektronů není zcela správná. Například v bateriových elektrolytech je proud tok vodíkových iontů. A ve fluorescenčních lampách a fotoblescích vytvářejí protony společně s elektrony proud a v přísně regulovaném poměru.
2. Thales z Milétu byl prvním vědcem, který věnoval pozornost elektrickým jevům. Starověký řecký filozof přemýšlel o tom, že když se jantarová tyčinka otře o vlnu, začne přitahovat chloupky, ale nepřekročil hranice. Termín „elektřina“ vytvořil anglický lékař William Gilbert, který používal řecké slovo „jantar“. Gilbert také nešel dále, než popsal fenomén přitahování vlasů, prachových částic a útržků papíru jantarovou tyčinkou otřenou o vlnu - dvorní lékař královny Alžběty měl málo volného času.
Thales z Milétu
William Gilbert
3. Vodivost poprvé objevil Stephen Gray. Tento Angličan nebyl jen talentovaným astronomem a fyzikem. Ukázal příklad aplikovaného přístupu k vědě. Pokud se jeho kolegové omezili na popis jevu a maximálně publikovali svou práci, pak Gray z vodivosti okamžitě profitoval. Předvedl číslo „létající chlapec“ v cirkuse. Chlapec se vznášel nad arénou na hedvábných lanech, jeho tělo bylo nabito generátorem a na jeho dlaních byly přitahovány lesklé zlaté lístky. Nádvoří bylo galantní 17. století a „elektrické polibky“ se rychle staly módními - mezi rty dvou lidí nabitých generátorem skákaly jiskry.
4. Prvním člověkem, který trpěl umělým nábojem elektřiny, byl německý vědec Ewald Jürgen von Kleist. Postavil baterii, později nazvanou Leydenská nádoba, a nabil ji. Při pokusu o vybití plechovky dostal von Kleist velmi citlivý elektrický šok a ztratil vědomí.
5. Prvním vědcem, který zemřel při studiu elektřiny, byl kolega a přítel Michaila Lomonosova. Georg Richmann. Spustil drát ze železného sloupu instalovaného na střeše do svého domu a zkoumal elektřinu během bouřek. Jedna z těchto studií skončila smutně. Zdá se, že bouře byla obzvláště silná - elektrický oblouk vklouzl mezi Richmana a elektrický senzor a zabil vědce, který stál příliš blízko. Do takové situace se dostal i slavný Benjamin Franklin, ale tvář stodolarové bankovky měla štěstí, že přežila.
Smrt Georga Richmanna
6. První elektrickou baterii vytvořil Ital Alessandro Volta. Jeho baterie byla vyrobena ze stříbrných mincí a zinkových disků, jejichž páry byly odděleny mokrými pilinami. Ital vytvořil svou baterii empiricky - povaha elektřiny byla tehdy nepochopitelná. Vědci si spíše mysleli, že tomu rozumí, ale mysleli si, že je to špatné.
7. Fenomén transformace vodiče působením proudu na magnet objevil Hans-Christian Oersted. Švédský přírodní filozof omylem přivedl drát, kterým proud proudil, na kompas a viděl vychýlení šipky. Fenomén na Oersteda zapůsobil, ale nechápal, jaké možnosti v sobě skrývá. André-Marie Ampere plodně zkoumal elektromagnetismus. Francouz dostal hlavní buchty v podobě univerzálního uznání a jednotky proudu pojmenované po něm.
8. Podobný příběh se stal s termoelektrickým efektem. Thomas Seebeck, který pracoval jako laboratorní asistent na jednom z kateder na univerzitě v Berlíně, zjistil, že pokud je vodič ze dvou kovů zahříván, protéká ním proud. Našel to, nahlásil a zapomněl. A Georg Ohm právě pracoval na zákoně, který bude pojmenován po něm, a použil dílo Seebecka a každý zná jeho jméno, na rozdíl od jména berlínského laboratorního asistenta. Mimochodem, Ohm byl vyloučen z funkce školního učitele fyziky pro experimenty - ministr považoval provádění experimentů za věc nehodnou pro skutečného vědce. Filozofie byla tehdy v módě ...
Georg Ohm
9. Ale další laborant, tentokrát v Královském institutu v Londýně, profesory velmi rozrušil. Michael Faraday, 22 let, tvrdě pracoval na vytvoření elektromotoru svého designu. Humphrey Davy a William Wollaston, kteří pozvali Faradaye jako laboratorní asistenty, nemohli takovou drzost vydržet. Faraday upravil své motory již jako soukromá osoba.
Michael Faraday
10. Otec používání elektřiny v domácích a průmyslových potřebách - Nikola Tesla. Byl to tento excentrický vědec a inženýr, který vyvinul principy získávání střídavého proudu, jeho přenosu, transformace a použití v elektrických zařízeních. Někteří lidé věří, že katastrofa Tunguska je výsledkem Teslovy zkušenosti s okamžitým přenosem energie bez drátů.
Nikola Tesla
11. Na začátku dvacátého století se Holanďanovi Heike Onnesovi podařilo získat tekuté hélium. K tomu bylo nutné plyn ochladit na -267 ° C. Když byl nápad úspěšný, Onnes se experimentů nevzdal. Rtuť ochladil na stejnou teplotu a zjistil, že elektrický odpor ztuhlé kovové kapaliny klesl na nulu. Takto byla objevena supravodivost.
Heike Onnes - laureát Nobelovy ceny
12. Síla průměrného úderu blesku je 50 milionů kilowattů. Vypadalo by to jako výbuch energie. Proč se stále nepokoušejí to nějak použít? Odpověď je jednoduchá - úder blesku je velmi krátký. A pokud tyto miliony převedete na kilowatthodiny, které vyjadřují spotřebu energie, ukáže se, že je uvolněno pouze 1400 kilowatthodin.
13. První komerční elektrárna na světě dala proud v roce 1882. 4. září generátory navržené a vyrobené společností Thomase Edisona poháněly několik set domů v New Yorku. Rusko zaostávalo velmi krátce - v roce 1886 začala fungovat elektrárna umístěná přímo v Zimním paláci. Jeho výkon se neustále zvyšoval a po 7 letech z něj bylo napájeno 30 000 lamp.
Uvnitř první elektrárny
14. Edisonova sláva jako génia elektřiny je značně přehnaná. Byl nepochybně důmyslným manažerem a největším v oblasti výzkumu a vývoje. Jaký je pouze jeho plán vynálezů, který byl skutečně proveden! Touha neustále něco vymýšlet do stanoveného data však měla i negativní stránky. Pouze jedna „válka proudů“ mezi Edisonem a Westinghouse s Nikolou Teslou stála spotřebitele elektřiny (a kdo jiný platil za černé PR a další související náklady?) Stovky milionů z nich krytých zlatými dolary. Během této cesty však Američané dostali elektrické křeslo - Edison prosazoval popravu zločinců střídavým proudem, aby ukázal své nebezpečí.
15. Ve většině zemí světa je jmenovité napětí elektrických sítí 220 - 240 voltů. Ve Spojených státech a několika dalších zemích je spotřebitelům dodáváno 120 voltů. V Japonsku je síťové napětí 100 voltů. Přechod z jednoho napětí na druhé je velmi nákladný. Před druhou světovou válkou bylo v SSSR napětí 127 voltů, poté začal postupný přechod na 220 voltů - s tím se ztráty v sítích snížily čtyřikrát. Někteří spotřebitelé však přešli na nové napětí již na konci 80. let.
16. Japonsko šlo svou vlastní cestou při určování frekvence proudu v elektrické síti. S rozdílem roku pro různé části země bylo zařízení pro frekvence 50 a 60 hertzů zakoupeno od zahraničních dodavatelů. To bylo zpět na konci 19. století a v zemi stále existují dva frekvenční standardy. Při pohledu na Japonsko je však těžké říci, že tento rozdíl ve frekvencích nějak ovlivnil vývoj země.
17. Variabilita napětí v různých zemích vedla k tomu, že na světě existuje nejméně 13 různých typů zástrček a zásuvek. Nakonec veškerou tuto kakofonii platí spotřebitel, který kupuje adaptéry, přináší do domů různé sítě a co je nejdůležitější, platí ztráty za dráty a transformátory. Na internetu najdete mnoho stížností Rusů, kteří se přestěhovali do Spojených států, že v bytových domech v bytech nejsou pračky - nanejvýš jsou ve sdílené prádelně někde v suterénu. Právě proto, že pračky potřebují samostatnou linku, jejíž instalace v bytech je nákladná.
Nejedná se o všechny typy prodejen
18. Zdálo by se, že myšlenka věčného pohybového stroje, který navždy zemřel v Bose, ožila v myšlence přečerpávacích elektráren (PSPP). Původně zvuková zpráva - vyhladit denní výkyvy ve spotřebě elektřiny - byla uvedena do bodu absurdity. Začali navrhovat a stavět přečerpávací elektrárny i tam, kde nedochází k denním výkyvům nebo jsou minimální. Podle toho mazaní soudruzi začali zahlcovat politiky očarujícími nápady. Například v Německu se rok uvažuje o projektu vytvoření podvodní přečerpávací elektrárny na moři. Jak je koncipováno tvůrci, musíte pod vodou ponořit obrovskou dutou betonovou kouli. Naplní se vodou gravitací. Když je potřeba další elektřina, voda z koule bude dodána do turbín. Jak sloužit? Samozřejmě elektrická čerpadla.
19. Několik kontroverznějších, mírně řečeno, řešení z oblasti nekonvenční energie. V USA přišli s běžeckými botami, které generují 3 watty elektřiny za hodinu (samozřejmě při chůzi). A v Austrálii je tepelná elektrárna, která spaluje kostku. Jeden a půl tuny granátů se během jedné hodiny přemění na jeden a půl megawattu elektřiny.
20. Zelená energie prakticky přivedla sjednocený australský energetický systém do stavu „divočiny“. Nedostatek elektřiny, který vznikl po nahrazení kapacit TPP solárními a větrnými elektrárnami, vedl k jejímu růstu cen. Růst cen vedl Australany k instalaci solárních panelů do jejich domovů a větrných turbín v blízkosti jejich domovů. To dále způsobí nevyváženost systému. Provozovatelé musí zavést nové kapacity, které vyžadují nové peníze, tj. Nové zvýšení cen. Vláda na druhé straně dotuje každý kilowatt elektřiny, který dostává na zahradě, a přitom klade neúnosné požadavky a požadavky na tradiční elektrárny.
Australská krajina
21. Každý už dlouho věděl, že elektřina přijímaná z tepelných elektráren je „špinavá“ - je emitován CO2 , skleníkový efekt, globální oteplování atd. Ekologové zároveň mlčí o tom, že stejný СО2 vyrábí se také při výrobě sluneční, geotermální a dokonce i větrné energie (k jejímu získání jsou zapotřebí velmi neekologické látky). Nejčistšími druhy energie jsou jaderná energie a voda.
22. V jednom z měst v Kalifornii nepřetržitě svítí v hasičském středisku žárovka, která byla rozsvícena v roce 1901. Lampu s výkonem pouze 4 watty vytvořil Adolphe Schaie, který se pokusil konkurovat Edisonovi. Uhlíkové vlákno je několikrát silnější než vlákna moderních lamp, ale životnost Chaierovy lampy není tímto faktorem určena. Moderní vlákna (přesněji spirály) žhavení vyhoří při přehřátí. Uhlíková vlákna ve stejné situaci jednoduše vydávají více světla.
Lampa držáku záznamu
23. Elektrokardiogram se vůbec ne nazývá elektrický, protože se získává pomocí elektrické sítě. Všechny svaly lidského těla, včetně srdce, se stahují a generují elektrické impulsy. Zařízení je zaznamenávají a lékař při pohledu na kardiogram stanoví diagnózu.
24. Bleskosvod, jak každý ví, vynalezl Benjamin Franklin v roce 1752. Ale pouze ve městě Nevyansk (nyní Sverdlovská oblast) byla v roce 1725 dokončena stavba věže s výškou více než 57 metrů. Nevyanská věž byla již korunována hromosvodem.
Nevyanská věž
25. Více než miliarda lidí na Zemi žije bez přístupu k elektrické energii pro domácnost.
