Elektrība ir viens no mūsdienu civilizācijas balstiem. Dzīve bez elektrības, protams, ir iespējama, jo mūsu ne tik tālu senči bez tās labi iztika. "Es šeit visu apgaismošu ar Edisona un Svana spuldzēm!" Iesaucās sers Henrijs Baskervils no Artūra Konana Doila grāmatas "Baskervilu dzinējsuns", kad viņš pirmo reizi ieraudzīja drūmo pili, kuru grasījās pārmantot. Bet pagalms bija jau 19. gadsimta beigās.
Elektrība un ar to saistītais progress cilvēcei ir sniedzis vēl nebijušas iespējas. Viņus ir gandrīz neiespējami uzskaitīt, tie ir tik daudz un globāli. Viss, kas mūs ieskauj, kaut kādā veidā tiek izgatavots ar elektrības palīdzību. Ir grūti atrast kaut ko ar to nesaistītu. Dzīvi organismi? Bet daži no viņiem paši ražo ievērojamu daudzumu elektroenerģijas. Japāņi ir iemācījušies palielināt sēņu ražu, pakļaujot tos augstsprieguma triecieniem. Saule? Tas spīd pats no sevis, bet tā enerģija jau tiek pārstrādāta elektrībā. Teorētiski dažos īpašos dzīves aspektos jūs varat iztikt bez elektrības, taču šāda kļūme sarežģīs un sadārdzinās dzīvi. Tāpēc jums jāzina elektrība un jāspēj to izmantot.
1. Elektriskās strāvas kā elektronu plūsmas definīcija nav absolūti pareiza. Piemēram, akumulatoru elektrolītos strāva ir ūdeņraža jonu plūsma. Luminiscences spuldzēs un foto zibspuldzēs protoni kopā ar elektroniem rada strāvu un stingri regulētā attiecībā.
2. Miletss Taliss bija pirmais zinātnieks, kurš pievērsa uzmanību elektriskām parādībām. Sengrieķu filozofs pārdomāja faktu, ka dzintara nūja, ja to noberž pret vilnu, sāk pievilināt matiņus, taču viņš nepārsniedza pārdomas. Terminu "elektrība" izdomāja angļu ārsts Viljams Gilberts, kurš izmantoja grieķu vārdu "dzintars". Gilberts arī neaizgāja tālāk, nekā aprakstīja matiņu, putekļu daļiņu un papīra atlieku piesaistīšanas fenomenu ar vilnas noberztu dzintara nūju - karalienes Elizabetes galma ārstam bija maz brīva laika.
Talets no Miletas
Viljams Gilberts
3. Vadītspēju pirmo reizi atklāja Stīvens Grejs. Šis anglis bija ne tikai talantīgs astronoms un fiziķis. Viņš demonstrēja pielietotas pieejas zinātnei piemēru. Ja viņa kolēģi aprobežojās tikai ar fenomena aprakstīšanu un maksimāli publicēja savu darbu, tad Grejs uzreiz guva peļņu no vadītspējas. Viņš cirkā demonstrēja skaitli “lidojošais zēns”. Zēns ar zīda virvēm lidinājās virs arēnas, viņa ķermeni uzlādēja ar ģeneratoru, un viņa plaukstām pievilka spīdīgas zelta ziedlapiņas. Pagalms bija galants 17. gadsimts, un ātri ienāca modē “elektriski skūpsti” - dzirksteles lēca starp diviem cilvēkiem, kuri bija uzlādēti ar ģeneratoru.
4. Pirmais cilvēks, kas cieta no mākslīgas elektrības lādiņa, bija vācu zinātnieks Ēvalds Jirgens fon Kleists. Viņš uzbūvēja akumulatoru, ko vēlāk sauca par Leidenas burku, un uzlādēja to. Mēģinot izvadīt kannu, fon Kleists saņēma ļoti jutīgu elektrošoku un zaudēja samaņu.
5. Pirmais zinātnieks, kurš nomira elektrības izpētē, bija Mihaila Lomonosova kolēģis un draugs. Georgs Ričmans. Viņš vadīja vadu no dzelzs staba, kas uzstādīts uz jumta, savā mājā un negaisa laikā pārbaudīja elektrību. Viens no šiem pētījumiem beidzās skumji. Acīmredzot pērkona negaiss bija īpaši spēcīgs - starp Ričmanu un elektrības sensoru izslīdēja elektriskā loka, nogalinot pārāk tuvu stāvošo zinātnieku. Šādā situācijā nonāca arī slavenais Bendžamins Franklins, taču simts dolāru naudas zīmes sejai bija paveicies izdzīvot.
Georga Ričmana nāve
6. Pirmo elektrisko akumulatoru izveidoja itālis Alesandro Volta. Tās akumulators bija izgatavots no sudraba monētām un cinka diskiem, kuru pārus atdalīja slapjas zāģu skaidas. Itālis savu akumulatoru radīja empīriski - elektrības raksturs tad nebija saprotams. Drīzāk zinātnieki domāja, ka viņi to saprot, bet viņi domāja nepareizi.
7. Fenomenu, kā diriģents pārveidojas strāvas ietekmē par magnētu, atklāja Hanss Kristians Oersteds. Zviedru dabas filozofs nejauši atnesa vadu, pa kuru strāva plūda uz kompasu, un ieraudzīja bultiņas novirzi. Šis fenomens atstāja iespaidu uz Oerstedu, taču viņš nesaprata, kādas iespējas tas sevī slēpj. André-Marie Ampere auglīgi pētīja elektromagnētismu. Francūzis saņēma galvenās maizītes universālas atzīšanas veidā un viņa vārdā nosaukto pašreizējās stipruma vienību.
8. Līdzīgs stāsts notika ar termoelektrisko efektu. Tomass Zēbeks, kurš strādāja par laboratorijas palīgu Berlīnes universitātes nodaļā, atklāja, ka, sildot vadītāju, kas izgatavots no diviem metāliem, caur to plūst strāva. Atrada, ziņoja un aizmirsa. Un Georgs Oms tikai strādāja pie likuma, kurš tiks nosaukts viņa vārdā, un izmantoja Zēbeka darbu, un visi zina viņa vārdu, atšķirībā no Berlīnes laboratorijas palīga vārda. Oms, starp citu, no eksperimentiem tika atlaists no skolas fizikas skolotāja amata - ministrs uzskatīja, ka eksperimentu organizēšana ir īsta zinātnieka necienīga lieta. Toreiz modē bija filozofija ...
Georgs Ohms
9. Bet cits laboratorijas asistents, šoreiz Londonas Karaliskajā institūtā, ļoti sarūgtināja profesorus. 22 gadus vecais Maikls Faradejs smagi strādāja, lai izveidotu sava dizaina elektromotoru. Hamfrijs Deivijs un Viljams Volastons, kuri uzaicināja Faradeju par laboratorijas palīgiem, neizturēja šādu nekaunību. Faradejs savus motorus modificēja jau kā privātpersona.
Maikls Faradejs
10. Elektrības izmantošanas mājas un rūpniecības vajadzībām tēvs - Nikola Tesla. Tas bija ekscentriskais zinātnieks un inženieris, kurš izstrādāja maiņstrāvas iegūšanas principus, tās pārraidi, pārveidošanu un izmantošanu elektriskajās ierīcēs. Daži cilvēki uzskata, ka Tunguska katastrofa ir Tesla pieredzes rezultāts momentānai enerģijas pārraidei bez vadiem.
Nikola Tesla
11. Divdesmitā gadsimta sākumā holandietim Heikei Onnesam izdevās iegūt šķidru hēliju. Šim nolūkam bija nepieciešams atdzesēt gāzi līdz -267 ° C. Kad ideja bija veiksmīga, Onnes neatmeta eksperimentus. Viņš atdzesēja dzīvsudrabu līdz tai pašai temperatūrai un atklāja, ka sacietējušā metāla šķidruma elektriskā pretestība samazinājās līdz nullei. Tā tika atklāta supravadītspēja.
Heike Onnes - Nobela prēmijas laureāts
12. Vidējā zibens spēriena jauda ir 50 miljoni kilovatu. Šķiet, ka tas ir enerģijas uzliesmojums. Kāpēc viņi joprojām nemēģina to jebkādā veidā izmantot? Atbilde ir vienkārša - zibens spēriens ir ļoti īss. Un, ja jūs pārtulkojat šos miljonus kilovatstundās, kas izsaka enerģijas patēriņu, izrādās, ka tiek atbrīvotas tikai 1400 kilovatstundas.
13. Pasaulē pirmā komerciālā elektrostacija strāvu deva 1882. gadā. 4. septembrī Tomasa Edisona uzņēmuma projektētie un izgatavotie ģeneratori darbināja vairākus simtus māju Ņujorkā. Krievija atpalika ļoti īsu laiku - 1886. gadā sāka darboties elektrostacija, kas atradās tieši Ziemas pilī. Tās jauda nepārtraukti palielinājās, un pēc 7 gadiem tā darbināja 30 000 lampu.
Pirmās elektrostacijas iekšpusē
14. Edisona kā elektrības ģēnija slava ir ļoti pārspīlēta. Viņš neapšaubāmi bija ģeniāls vadītājs un lielākais pētniecībā un attīstībā. Kāds ir tikai viņa izgudrojumu plāns, kas faktiski tika izpildīts! Tomēr vēlmei pastāvīgi kaut ko izgudrot līdz norādītajam datumam bija arī negatīvas puses. Vienīgais “straumju karš” starp Edisonu un Vestinghausu ar Nikolu Teslu maksāja tikai patērētājiem elektroenerģiju (kurš vēl apmaksāja melno PR un citas saistītās izmaksas?) Simtiem miljonu cilvēku, kurus nodrošināja zelta dolāri. Bet pa ceļam amerikāņi saņēma elektrisko krēslu - Edisons ar mainīgu strāvu izspieda noziedznieku nāvessodu, lai parādītu tā bīstamību.
15. Lielākajā daļā pasaules valstu elektrisko tīklu nominālais spriegums ir 220 - 240 volti. Amerikas Savienotajās Valstīs un vairākās citās valstīs patērētājiem tiek piegādāti 120 volti. Japānā tīkla spriegums ir 100 volti. Pāreja no viena sprieguma uz citu ir ļoti dārga. Pirms Otrā pasaules kara PSRS bija 127 voltu spriegums, tad sākās pakāpeniska pāreja uz 220 voltiem - līdz ar to zaudējumi tīklos samazinās 4 reizes. Tomēr daži patērētāji tika pārslēgti uz jaunu spriegumu jau 80. gadu beigās.
16. Japāna gāja savu ceļu, nosakot strāvas frekvenci elektrotīklā. Dažādās valsts daļās ar gada starpību 50 un 60 hercu frekvenču iekārtas tika iegādātas no ārvalstu piegādātājiem. Tas notika 19. gadsimta beigās, un valstī joprojām ir divi frekvences standarti. Tomēr, raugoties uz Japānu, ir grūti pateikt, ka šī neatbilstība frekvencēs kaut kā ietekmēja valsts attīstību.
17. Sprieguma mainīgums dažādās valstīs ir novedis pie tā, ka pasaulē ir vismaz 13 dažāda veida kontaktdakšas un kontaktligzdas. Galu galā visu šo kakofoniju apmaksā patērētājs, kurš pērk adapterus, ienes dažādus tīklus mājās un, pats galvenais, apmaksā zaudējumus vados un transformatoros. Internetā var atrast daudz sūdzību no krieviem, kuri ir pārcēlušies uz dzīvi ASV, ka daudzdzīvokļu mājās dzīvokļos nav veļas mazgājamo mašīnu - viņi, lielākoties, atrodas koplietošanas veļas mazgātavā kaut kur pagrabā. Tieši tāpēc, ka veļas mazgājamām mašīnām nepieciešama atsevišķa līnija, kuru uzstādīšana dzīvokļos ir dārga.
Tās nav visu veidu tirdzniecības vietas
18. Šķiet, ka ideja par mūžīgo kustības mašīnu, kas mūžīgi nomira Bose, atdzīvojās idejā par sūknējamo elektrostaciju (PSPP) darbību. Sākotnēji skaļais vēstījums - lai izlīdzinātu ikdienas elektroenerģijas patēriņa svārstības - tika novests līdz absurdam. Viņi sāka projektēt PSP un mēģināt būvēt pat tur, kur nav ikdienas svārstību vai tās ir minimālas. Attiecīgi viltīgi biedri sāka pārņemt politiķus ar apburošām idejām. Piemēram, Vācijā šogad tiek apsvērts projekts zemūdens sūkņu akumulācijas elektrostacijas izveidošanai jūrā. Kā izdomājuši veidotāji, zem ūdens jāiegremdē milzīga dobu betona lodīte. Tas piepildīsies ar ūdeni pēc smaguma. Kad būs nepieciešama papildu elektrība, ūdens no lodītes tiks piegādāts turbīnām. Kā kalpot? Protams, elektriskie sūkņi.
19. Pāris strīdīgāki, maigi izsakoties, risinājumi no netradicionālās enerģijas jomas. Amerikas Savienotajās Valstīs viņi nāca klajā ar kedu, kas stundā (protams, staigājot) rada 3 vatus elektrības. Un Austrālijā ir termoelektrostacija, kas sadedzina īsumā. Pusotra tonna čaumalas vienā stundā pārvēršas par pusotru megavatu elektrības.
20. Zaļā enerģija praktiski ir novedusi vienoto Austrālijas energosistēmu "savvaļas" stāvoklī. Elektroenerģijas trūkums, kas radās pēc TPP jaudu aizstāšanas ar saules un vēja stacijām, izraisīja tā cenu pieaugumu. Cenu pieaugums ir licis austrāliešiem uzstādīt saules paneļus savās mājās un vēja turbīnas viņu māju tuvumā. Tas vēl vairāk sabalansēs sistēmu. Operatoriem ir jāievieš jaunas jaudas, kas prasa jaunu naudu, tas ir, jaunus cenu pieaugumus. Savukārt valdība subsidē katru kilovatu elektrības, ko tā saņem pagalmā, vienlaikus izvirzot nepanesamas prasības un prasības tradicionālajām elektrostacijām.
Austrālijas ainava
21. Visi jau sen zina, ka no termoelektrostacijām saņemtā elektrība ir “netīra” - izdalās CO2 , siltumnīcas efekts, globālā sasilšana utt. Tajā pašā laikā ekologi klusē par to, ka viens un tas pats CO2 Tas rodas arī saules, ģeotermālās un pat vēja enerģijas ražošanā (tā ražošanai ir nepieciešamas ļoti neekoloģiskas vielas). Tīrākie enerģijas veidi ir kodols un ūdens.
22. Vienā no Kalifornijas pilsētām ugunsdzēsības dienestā nepārtraukti iedegas kvēlspuldze, kas tika ieslēgta 1901. gadā. Lampu, kuras jauda bija tikai 4 vati, radīja Adolfs Šaijs, kurš mēģināja konkurēt ar Edisonu. Oglekļa pavedieni ir vairākas reizes biezāki nekā mūsdienu lampu kvēldiegi, taču Chaier lampas izturību šis faktors nenosaka. Mūsdienu kvēldiega kvēldiegi (precīzāk sakot, spirāles) pārkarsējot izdeg. Oglekļa pavedieni tajā pašā situācijā vienkārši izstaro vairāk gaismas.
Ierakstu turētāja lampa
23. Elektrokardiogrammu vispār sauc par elektrisko, jo tā tiek iegūta ar elektrotīkla palīdzību. Visi cilvēka ķermeņa muskuļi, ieskaitot sirdi, saraujas un rada elektriskos impulsus. Ierīces tos reģistrē, un ārsts, aplūkojot kardiogrammu, nosaka diagnozi.
24. Zibensnovedēju, kā visi zina, 1752. gadā izgudroja Bendžamins Franklins. Bet tikai Nevjanskas pilsētā (tagad Sverdlovskas apgabals) 1725. gadā tika pabeigta torņa celtniecība, kura augstums pārsniedz 57 metrus. Nevjanskas tornis jau bija vainagots ar zibensnovedēju.
Nevjanskas tornis
25. Vairāk nekā miljards cilvēku uz Zemes dzīvo bez piekļuves mājsaimniecības elektrībai.
