Elektrina hrá v živote moderného človeka obrovskú úlohu. Doteraz mnohí nechápu, ako ľudia kedysi žili bez elektrického prúdu. V našich domoch je svetlo, všetky domáce spotrebiče, od telefónu až po počítač, sú napájané elektrickým napätím. Kto vynašiel elektrinu a v ktorom roku sa to stalo, nie každý vie. Tento objav zároveň znamenal začiatok nového obdobia v dejinách ľudstva.
Obsah
- K nástupu elektriny
- Prvé použitie elektriny
- Použitie osvetlenia v Rusku
-
Striedavý a jednosmerný prúd
- Hlavné oblasti spotreby
- Elektrina v živote a prírode
K nástupu elektriny
Staroveký grécky filozof Thales, ktorý žil v 7. storočí pred naším letopočtom, zistil, že ak potriete jantárom vlnu, začnú kameň priťahovať drobné predmety. Len o mnoho rokov neskôr, v roku 1600, Anglický fyzik William Gilbert vymyslel termín „elektrina“. Od tohto momentu mu vedci začali venovať pozornosť a vykonávať výskum v tejto oblasti. V roku 1729 Stephen Gray dokázal, že elektrina sa môže prenášať na diaľku. Dôležitý krok bol urobený po tom, čo francúzsky vedec Charles Dufay objavil, ako veril, existenciu dvoch druhov elektriny: živice a skla.
Prvý, kto sa pokúsil vysvetliť, čo je elektrina, bol Benjamin Franklin, ktorého portrét teraz zdobí stodolárová bankovka. Veril, že všetky látky v prírode majú „špeciálnu tekutinu“. Coulombov zákon bol objavený v roku 1785. V roku 1791 taliansky vedec Galvani študoval svalové kontrakcie na zvieratách. Pri pokusoch na žabe zistil, že svaly sú neustále vzrušené mozgom a prenášajú nervové impulzy.
Obrovský krok k štúdiu elektriny urobil v roku 1800 taliansky fyzik Alessandrom Volta, ktorý vynašiel a vynašiel galvanický článok – zdroj konštantného prúdu. V roku 1831 vynašiel Angličan Michael Faraday elektrický generátor, ktorý fungoval na báze elektromagnetickej indukcie.
Vynikajúci vedec a vynálezca Nikola Tesla výrazne prispel k rozvoju elektriny. Vytvoril zariadenia, ktoré sa dodnes používajú v každodennom živote. Jedným z jeho najznámejších diel je striedavý motor, na základe ktorého vznikol alternátor. Vykonával aj práce v oblasti magnetických polí. Umožnili použiť striedavý prúd v elektromotoroch.
Ďalším vedcom, ktorý prispel k rozvoju elektriny, bol Georg Ohm, ktorý experimentálne odvodil zákon elektrického obvodu. Ďalším významným vedcom bol André-Marie Ampere. Vynašiel dizajn zosilňovača, čo bola cievka so závitmi.
Dôležitú úlohu pri vynáleze elektriny zohrali aj:
- Pierre Curie.
- Ernest Rutherford.
- D. TO. Maxwell.
- Heinrich Rudolf Hertz.
Prvé použitie elektriny
V 70. rokoch 19. storočia Ruský vedec A. N. Lodygin vynašiel žiarovku. Po tom, čo z plavidla predtým evakuoval vzduch, rozžiaril uhlíkovú tyč. O niečo neskôr navrhol vymeniť uhlíkovú tyč za volfrámovú. Iný vedec, Američan Thomas Edison, však dokázal uviesť žiarovku do masovej výroby. Najprv používal ako niť do lampy zuhoľnatené hobliny získané z čínskeho bambusu. Jeho model sa ukázal byť lacný, kvalitný a mohol slúžiť relatívne dlho. Oveľa neskôr Edison nahradil vlákno volfrámom.
Nikto nevie, v ktorom roku bola elektrina vynájdená, ale od 19. storočia aktívne vstúpila do ľudského života. Najprv to bolo len osvetlenie, potom sa elektrický prúd začal využívať aj pre iné sféry života (doprava, prostriedky na prenos informácií, domáce spotrebiče).
Použitie osvetlenia v Rusku
Vedci sa snažia zistiť, v ktorom roku sa objavila elektrina v Rusku čo sa stalo v roku 1879. Práve vtedy bol osvetlený most Liteiny v Petrohrade. 30. januára 1880 bolo v Ruskej technickej spoločnosti vytvorené elektrotechnické oddelenie. Táto spoločnosť sa zaoberala vývojom elektriny v Ruskej ríši. V roku 1883 sa stala prelomová udalosť v histórii elektriny - Kremeľ bol osvetlený, keď sa k moci dostal Alexander III. Jeho dekrétom sa vytvorila špeciálna spoločnosť, ktorá rozvíjala hlavný plán elektrifikácie Petrohradu a Moskvy.
Striedavý a jednosmerný prúd
Keď bola objavená elektrina, medzi Thomasom Edisonom a Nikolom Teslom vznikol spor o to, ktorý prúd použiť ako hlavný, striedavý alebo jednosmerný. Konfrontácia medzi vedcami dostala dokonca prezývku „Vojna prúdov“. V tomto boji zvíťazil striedavý prúdkeďže on:
- ľahko sa prenáša na veľké vzdialenosti;
- nenesie obrovské straty, prenáša sa na diaľku.
Hlavné oblasti spotreby
V každodennom živote jednosmerný prúd sa používa pomerne často. Z neho fungujú rôzne domáce spotrebiče, generátory a nabíjačky. V priemysle sa používa v batériách a motoroch. V niektorých krajinách sú ním vybavené elektrické vedenia.
Striedavý prúd je schopný meniť smer a veľkosť v priebehu času. Používa sa častejšie natrvalo. V našich domácnostiach sú jeho zdrojom zásuvky, sú napojené na rôzne domáce spotrebiče s rôznym napätím. Striedavý prúd sa často používa v priemysle a pouličnom osvetlení.
Elektrina v živote a prírode
Teraz elektrina prichádza do našich domov vďaka elektrárňam. Sú vybavené špeciálnymi generátormi, ktoré pracujú zo zdroja energie. V podstate je táto energia tepelná, ktorá sa získava ohrevom vody. Na ohrev vody sa používa ropa, plyn, jadrové palivo alebo uhlie. Para vznikajúca pri ohrievaní vody poháňa obrovské lopatky turbíny, ktoré následne spúšťajú generátor. Ako zdroj energie pre generátor môžete využiť energiu vody padajúcej z výšky (z vodopádov alebo priehrad). Menej často sa využíva veterná alebo solárna energia.
Generátor potom pomocou magnetu vytvorí tok elektrických nábojov cez medené drôty. Na prenos prúdu na veľké vzdialenosti je potrebné zvýšiť napätie. Pre túto úlohu sa používa transformátor, ktorý zvyšuje a znižuje napätie. Potom sa elektrina s vysokým výkonom prenáša cez káble na miesto jej použitia. Ale pred vstupom do domu je potrebné znížiť napätie pomocou iného transformátora. Teraz je pripravený na použitie.
Keď sa rozhovor začne o elektrine v prírode, ako prvý nám napadne blesk, no zďaleka to nie je jeho jediný zdroj. Aj naše telá s vami majú elektrický náboj, existuje v ľudských tkanivách a prenáša nervové impulzy do celého tela. Ale nielen človek obsahuje elektrický prúd. Mnoho obyvateľov podmorského sveta je tiež schopných vyrábať elektrinu, napríklad rejnok obsahuje náboj 500 wattov a úhor dokáže vytvoriť napätie až 0,5 kilovoltu.