חשמל: באיזו שנה הוא הופיע ומי המציא אותו, ההיסטוריה של גילוי זרם ישר וזרם חילופין

חשמל ממלא תפקיד עצום בחייו של אדם מודרני. עד עכשיו, רבים לא מבינים איך אנשים חיו פעם ללא זרם חשמלי. יש אור בבתים שלנו, כל מכשירי החשמל הביתיים, מהטלפון ועד המחשב, מופעלים במתח חשמלי. מי המציא את החשמל ובאיזה שנה זה קרה, לא כולם יודעים. במקביל, גילוי זה סימן את תחילתה של תקופה חדשה בהיסטוריה של האנושות.

לקראת הופעת החשמל

הפילוסוף היווני הקדום תאלס, שחי במאה ה-7 לפני הספירה, גילה שאם תשפשפו ענבר על צמר, חפצים קטנים יתחילו להימשך לאבן. רק שנים רבות לאחר מכן, בשנת 1600, הפיזיקאי האנגלי ויליאם גילברט טבע את המונח "חשמל". מאותו רגע החלו מדענים לשים לב אליו ולערוך מחקר בתחום זה. בשנת 1729 הוכיח סטיבן גריי שניתן להעביר חשמל למרחקים. צעד חשוב נעשה לאחר שהמדען הצרפתי שארל דופאי גילה, כפי שסבר, את קיומם של שני סוגי חשמל: שרף וזכוכית.

הראשון שניסה להסביר מהו חשמל היה בנג'מין פרנקלין, שדיוקנו מעוטר כעת בשטר של מאה דולר. הוא האמין שלכל החומרים בטבע יש "נוזל מיוחד". חוק קולומב התגלה בשנת 1785. בשנת 1791, המדען האיטלקי Galvani חקר התכווצויות שרירים בבעלי חיים. הוא גילה, כשערך ניסויים בצפרדע, ששרירים נרגשים כל הזמן מהמוח ומעבירים דחפים עצביים.

צעד ענק לקראת חקר החשמל נעשה בשנת 1800 על ידי פיזיקאי איטלקי אלסנדרום וולטה, שהמציא והמציא תא גלווני - מקור זרם קבוע. בשנת 1831, האנגלי מייקל פאראדיי המציא גנרטור חשמלי שפעל על בסיס אינדוקציה אלקטרומגנטית.

המדען והממציא המצטיין ניקולה טסלה תרם תרומה עצומה לפיתוח החשמל. הוא יצר מכשירים שעדיין משתמשים בהם בחיי היומיום. אחת היצירות המפורסמות ביותר שלו היא מנוע AC, שעל בסיסו נוצר האלטרנטור. כמו כן ביצע עבודות בתחום השדות המגנטיים. הם אפשרו להשתמש בזרם חילופין במנועים חשמליים.

מדען נוסף שתרם לפיתוח החשמל היה גיאורג אוהם, שגזר בניסוי את חוק המעגל החשמלי. מדען בולט נוסף היה אנדרה-מארי אמפר. הוא המציא את עיצוב המגבר, שהיה סליל עם סיבובים.

כמו כן, תפקיד חשוב בהמצאת החשמל שיחק על ידי:

• פייר קירי.
• ארנסט רתרפורד.
• ד. ל. מקסוול.
• היינריך רודולף הרץ.

שימוש ראשון בחשמל

בשנות ה-70 המדען הרוסי א. נ. לודיגין המציא מנורת ליבון. הוא, לאחר שפינה בעבר אוויר מהכלי, גרם למוט הפחמן להאיר. קצת מאוחר יותר, הוא הציע להחליף את מוט הפחמן עם טונגסטן. עם זאת, מדען אחר, האמריקאי תומס אדיסון, הצליח להשיק את הנורה לייצור המוני. בתחילה, הוא השתמש בשבבים חרוכים שהתקבלו מבמבוק סיני כחוט במנורה. הדגם שלו התגלה כלא יקר, איכותי ויכול לשרת לאורך זמן יחסית. הרבה יותר מאוחר, אדיסון החליף את החוט בטונגסטן.

איש אינו יודע באיזו שנה הומצא החשמל, אך מאז המאה ה-19 הוא נכנס באופן פעיל לחיי אדם. בהתחלה זה היה רק ​​תאורה, ואז הזרם החשמלי התחיל לשמש לתחומי חיים אחרים (תחבורה, אמצעי העברת מידע, מכשירי חשמל ביתיים).

שימוש בתאורה ברוסיה

מנסים לברר באיזו שנה הופיע חשמל ברוסיה, מדענים נוטים להאמין מה קרה ב-1879. או אז מואר גשר לייטיני בסנט פטרבורג. ב-30 בינואר 1880, הוקמה מחלקה אלקטרוטכנית בחברה הטכנית הרוסית. חברה זו עסקה בפיתוח חשמל באימפריה הרוסית. בשנת 1883 התרחש אירוע ציון דרך בהיסטוריה של החשמל - הקרמלין היה מואר כאשר אלכסנדר השלישי עלה לשלטון. על פי צוו, הוקמה חברה מיוחדת, שפיתחה תוכנית אב לחשמול סנט פטרבורג ומוסקבה.

זרם חילופין וישר

כאשר התגלה חשמל, התעוררה מחלוקת בין תומס אדיסון לניקולה טסלה באיזה זרם להשתמש כזרם הראשי, לסירוגין או ישיר. העימות בין מדענים אף זכה לכינוי "מלחמת הזרמים". בקרב הזה, זרם חילופין ניצחמאז שהוא:

• מועבר בקלות למרחקים ארוכים;
• אינו נושא הפסדים עצומים, מועבר מרחוק.

תחומי צריכה עיקריים

בחיי היומיום זרם ישר משמש לעתים קרובות למדי. מכשירי חשמל ביתיים שונים, גנרטורים ומטענים פועלים ממנו. בתעשייה, הוא משמש בסוללות ומנועים. במדינות מסוימות, קווי מתח מצוידים בו.

זרם חילופין מסוגל להשתנות בכיוון ובגודל לאורך תקופה. הוא משמש לעתים קרובות יותר לצמיתות. בבתים שלנו, המקור שלו הוא שקעים, הם מחוברים למכשירי חשמל ביתיים שונים במתחים שונים. זרם חילופין משמש לעתים קרובות בתעשייה ובתאורת רחוב.

חשמל בחיים ובטבע

עכשיו מגיע חשמל לבתים שלנו בזכות תחנות כוח. הם מצוידים בגנרטורים מיוחדים הפועלים ממקור אנרגיה. בעיקרון, אנרגיה זו היא תרמית, המתקבלת על ידי חימום מים. נפט, גז, דלק גרעיני או פחם משמשים לחימום מים. הקיטור הנוצר בעת חימום המים מניע את להבי הטורבינה הענקיים, שבתורם מפעילים את הגנרטור. כספק כוח לגנרטור, ניתן להשתמש באנרגיה של מים הנופלים מגובה (ממפלים או סכרים). פחות נפוץ, נעשה שימוש בכוח רוח או באנרגיה סולארית.

לאחר מכן, הגנרטור משתמש במגנט כדי ליצור זרימה של מטענים חשמליים דרך חוטי הנחושת. על מנת להעביר זרם למרחקים ארוכים יש להגביר את המתח. לתפקיד זה נעשה שימוש בשנאי, אשר מגביר ומקטין את המתח. לאחר מכן מועבר חשמל בעל הספק גבוה דרך כבלים למקום השימוש בו. אבל לפני הכניסה לבית, יש צורך להוריד את המתח באמצעות שנאי אחר. כעת הוא מוכן לשימוש.

כשהשיחה מתחילה על חשמל בטבע, הברק הוא הראשון שעולה על הדעת, אבל זה רחוק מלהיות המקור היחיד שלו. אפילו לגוף שלנו איתך יש מטען חשמלי, הוא קיים ברקמות אנושיות ומעביר דחפים עצביים בכל הגוף. אבל לא רק האדם מכיל זרם חשמלי. רבים מתושבי העולם התת-ימי מסוגלים גם לייצר חשמל, למשל, דגיגון מכיל מטען של 500 וואט, וצלופח יכול ליצור מתח של עד 0.5 קילו-וולט.