Elekter mängib kaasaegse inimese elus tohutut rolli. Siiani ei mõista paljud, kuidas inimesed kunagi elasid ilma elektrivooluta. Meie majades on valgus, kõik kodumasinad telefonist arvutini saavad elektripinge. Kes elektri leiutas ja mis aastal see juhtus, ei tea kõik. Ühtlasi tähistas see avastus uue perioodi algust inimkonna ajaloos.
Sisu
- Elektri tuleku poole
- Esimene elektrikasutus
- Valgustuse kasutamine Venemaal
-
Vahelduv- ja alalisvool
- Peamised tarbimisvaldkonnad
- Elekter elus ja looduses
Elektri tuleku poole
Vana-Kreeka filosoof Thales, kes elas 7. sajandil eKr, leidis, et kui hõõruda merevaigu villale, hakkavad väikesed esemed kivi külge tõmbama. Alles palju aastaid hiljem, 1600. Inglise füüsik William Gilbert võttis kasutusele termini "elekter". Sellest hetkest hakkasid teadlased talle tähelepanu pöörama ja selles valdkonnas uuringuid läbi viima. Aastal 1729 tõestas Stephen Gray, et elektrit saab edastada ka kaugelt. Oluline samm astuti pärast seda, kui prantsuse teadlane Charles Dufay avastas, nagu ta arvas, kahte tüüpi elektri olemasolu: vaigu ja klaasi.
Esimene, kes püüdis selgitada, mis on elekter, oli Benjamin Franklin, kelle portreed ehib nüüd sajadollariline rahatäht. Ta uskus, et kõigil looduses leiduvatel ainetel on "eriline vedelik". Coulombi seadus avastati 1785. aastal. 1791. aastal uuris Itaalia teadlane Galvani loomade lihaste kokkutõmbeid. Ta avastas konnaga katseid tehes, et lihased on aju poolt pidevalt erutatud ja edastavad närviimpulsse.
Itaalia füüsik astus 1800. aastal tohutu sammu elektri uurimise suunas Alessandrome Volta, kes leiutas ja leiutas galvaanilise elemendi – pideva vooluallika. 1831. aastal leiutas inglane Michael Faraday elektrigeneraatori, mis töötas elektromagnetilise induktsiooni alusel.
Silmapaistev teadlane ja leiutaja Nikola Tesla andis tohutu panuse elektrienergia arendamisse. Ta lõi seadmed, mida kasutatakse siiani igapäevaelus. Üks tema kuulsamaid töid on vahelduvvoolumootor, mille baasil generaator loodi. Samuti tegi ta töid magnetväljade valdkonnas. Need võimaldasid kasutada elektrimootorites vahelduvvoolu.
Teine teadlane, kes aitas kaasa elektri arendamisele, oli Georg Ohm, kes tuletas eksperimentaalselt elektriahela seaduse. Teine silmapaistev teadlane oli André-Marie Ampere. Ta leiutas võimendi disaini, milleks oli keerdudega mähis.
Samuti mängisid elektri leiutamisel olulist rolli:
- Pierre Curie.
- Ernest Rutherford.
- D. TO. Maxwell.
- Heinrich Rudolf Hertz.
Esimene elektrikasutus
1870. aastatel Vene teadlane A. N. Lodygin leiutas hõõglambi. Ta, olles eelnevalt laevalt õhu evakueerinud, pani söepulga hõõguma. Veidi hiljem tegi ta ettepaneku asendada süsinikvarras volframvardaga. Kuid teine teadlane, ameeriklane Thomas Edison, suutis lambipirni masstootmisse käivitada. Alguses kasutas ta lambis hõõgniidina Hiina bambusest söestunud laaste. Tema mudel osutus odavaks, kvaliteetseks ja võis teenida suhteliselt pikka aega. Palju hiljem asendas Edison niidi volframiga.
Keegi ei tea, mis aastal elekter leiutati, kuid alates 19. sajandist on see aktiivselt inimeste ellu sisenenud. Algul oli see vaid valgustus, siis hakati elektrivoolu kasutama muudeks eluvaldkondadeks (transport, infoedastusvahendid, kodumasinad).
Valgustuse kasutamine Venemaal
Püüdes välja selgitada, mis aastal Venemaal elekter ilmus, kalduvad teadlased uskuma mis juhtus 1879. Just siis valgustati Peterburis Liteiny sild. 30. jaanuaril 1880 loodi Venemaa Tehnikaseltsis elektrotehnika osakond. See selts tegeles Vene impeeriumi elektri arendamisega. 1883. aastal leidis aset elektriajaloo märgiline sündmus – Aleksander III võimuletulekul valgustati Kreml. Tema dekreediga moodustati spetsiaalne selts, mis töötas välja Peterburi ja Moskva elektrifitseerimise üldplaani.
Vahelduv- ja alalisvool
Kui elekter avastati, tekkis Thomas Edisoni ja Nikola Tesla vahel vaidlus selle üle, millist voolu kasutada põhivooluna, vahelduv- või alalisvooluna. Teadlaste vastasseis on saanud isegi hüüdnime "hoovuste sõjaks". Selles võitluses võitis vahelduvvoolkuna ta:
- kergesti edastatav pikkade vahemaade tagant;
- ei kanna suuri kaotusi, edastatakse eemalt.
Peamised tarbimisvaldkonnad
Igapäevaelus alalisvoolu kasutatakse üsna sageli. Sellest töötavad erinevad kodumasinad, generaatorid ja laadijad. Tööstuses kasutatakse seda akudes ja mootorites. Mõnes riigis on sellega varustatud elektriliinid.
Vahelduvvool on võimeline teatud aja jooksul muutma suunda ja suurust. Seda kasutatakse sagedamini püsivalt. Meie kodudes on selle allikaks pistikupesad, need on ühendatud erinevate kodumasinatega erineva pingega. Vahelduvvoolu kasutatakse sageli tööstuses ja tänavavalgustuses.
Elekter elus ja looduses
Nüüd tuleb elekter meie majadesse tänu elektrijaamadele. Need on varustatud spetsiaalsete generaatoritega, mis töötavad energiaallikast. Põhimõtteliselt on see energia soojus, mis saadakse vee soojendamisel. Vee soojendamiseks kasutatakse naftat, gaasi, tuumakütust või kivisütt. Vee soojendamisel tekkiv aur juhib tohutuid turbiinilabasid, mis omakorda käivitavad generaatori. Generaatori toiteallikana saate kasutada kõrgelt (kosest või tammidest) langeva vee energiat. Harvem kasutatakse tuule- või päikeseenergiat.
Seejärel kasutab generaator magneti, et tekitada vaskjuhtmete kaudu elektrilaengute voog. Voolu edastamiseks pikkadele vahemaadele tuleb pinget tõsta. Selle rolli jaoks kasutatakse trafot, mis suurendab ja vähendab pinget. Seejärel edastatakse suure võimsusega elekter kaablite kaudu selle kasutuskohta. Kuid enne majja sisenemist on vaja pinget teise trafo abil alandada. Nüüd on see kasutamiseks valmis.
Kui vestlus algab elektri kohta looduses, välk tuleb esimesena meelde, kuid see pole kaugeltki ainus selle allikas. Isegi meie kehadel koos teiega on elektrilaeng, see eksisteerib inimese kudedes ja edastab närviimpulsse kogu kehas. Kuid mitte ainult inimene ei sisalda elektrivoolu. Ka paljud veealuse maailma elanikud on võimelised elektrit tootma, näiteks rai sisaldab 500 vatti laengut ja angerjas võib tekitada kuni 0,5 kilovoltise pinge.
