Електрика є одним із стовпів сучасної цивілізації. Життя без електрики, звичайно, можлива, адже наші не такі вже й далекі предки прекрасно обходилися без нього. "Я освещу тут все лампочками Едісона і Свана!" - кричав сер Генрі Баскервіль з повісті Артура Конан-Дойла "Собака Баскервілів", вперше побачивши сумний замок, який він мав успадкувати. А адже на дворі був уже кінець XIX століття.
Електрика і пов'язаний з ним прогрес надали людству колись небачені можливості. Перерахувати їх практично неможливо, настільки вони численні і глобальні. Все, що оточує нас, так чи інакше зроблено за допомогою електрики. Складно знайти щось не пов'язане з ним. Живі організми? Але деякі з них самі виробляють електрику в значних обсягах. А японці навчилися підвищувати врожайність грибів, піддаючи їх ударам струмів високої напруги. Сонце? Воно світить саме по собі, але його енергію вже переробляють в електрику. Теоретично, в якихось окремих аспектах життя можна обійтися без електрики, але така відмова ускладни і здорожить існування. Так що електрику потрібно знати і вміти його використовувати.
1. Визначення електричного струму як потоку електронів не є абсолютно вірним. В акумуляторних електролітах, наприклад, струм - це потік іонів водню. А в люмінесцентних лампах і фотоспалах ток разом з електронами створюють і протони, причому в строго регламентованому співвідношенні.
2. На електричні явища першим з учених звернув увагу Фалес. Давньогрецький філософ розмірковував над тим, що бурштинова паличка, якщо потерти її про шерсть, починає притягувати шерстинки, але далі роздумів справа у нього не пішла. Сам термін "електрику" ввів в ужиток англійський лікар Вільям Гілберт, який скористався грецьким словом "бурштиновий". Гілберт також не пішов далі опису явища притягання шерстинок, порошинок і клаптиків паперу у натертої про шерсть бурштинової паличці - у придворного лікаря королеви Єлизавети вільного часу було небагато.
Фалес
Вільям Гілберт
3. Провідність першим виявив Стівен Грей. Цей англієць не тільки був талановитим астрономом і фізиком. Він продемонстрував приклад прикладного підходу до науки. Якщо його колеги обмежувалися тим, що описували явище і, як максимум, публікували свої роботи, то Грей відразу витягнув з провідності прибуток. Він демонстрував в цирку номер "літаючий хлопчик". Хлопчик ширяв над ареною на шовкових мотузках, його тіло заряджали за допомогою генератора, і до долонь притягувалися блискучі золоті пелюстки. На дворі стояв галантний XVII століття, і в моду швидко увійшли "електричні поцілунки" - між губами двох людей, заряджених за допомогою генератора, проскакували іскри.
4. Першою людиною, постраждалим від штучного заряду електрики, був німецький учений Евальд Юрген фон Клейст. Він спорудив акумулятор, пізніше названий лейденської банкою, і зарядив його. При спробі розрядити банку фон Клейст отримав вельми чутливий удар струмом і втратив свідомість.
5. Першим вченим, які загинули під час досліджень електрики, було соратник і друг Михайла Ломоносова. Георг Рихман. Він провів в свій будинок провід від встановленого на даху залізного жердини і досліджував електрику під час гроз. Одне з таких досліджень закінчилося сумно. Мабуть, гроза була особливо сильною - між Ріхманом і датчиком електрики проскочила електрична дуга, яка вбила вченого, що стояв надто близько. Потрапляв в таку ситуацію і знаменитий Бенджамін Франклін, однак особі стодолларовой купюри пощастило вижити.
Смерть Георга Рихмана
6. Першу електричну батарею створив італієць Алессандро Вольта. Його батарея була зроблена з срібних монет і цинкових дисків, пари яких розділяли мокрі тирсу. Італієць створив свою батарею емпірично - природа електрики тоді була незрозумілою. Вірніше, вчені думали, що розуміють її, але думали невірно.
7. Явище перетворення провідника під дією струму на магніт відкрив Ганс-Крістіан Ерстед. Шведський натурфілософ випадково підніс провід, за яким йшов струм, до компасу і побачив відхилення стрілки. Явище справило на Ерстеда враження, однак він не зрозумів, які можливості воно таїть в собі. Плідно досліджував електромагнетизм Андре-Марі Ампер. Француз і отримав основні плюшки у вигляді загального визнання і названої на його честь одиниці сили струму.
8. Схожа історія сталася і з термоелектіческім ефектом. Томас Зеєбека, який працював лаборантом на одній з кафедр Берлінського університету, виявив, що якщо нагрівати провідник, зроблений з двох металів, то по ньому йде струм. Виявив, повідомив про це, і забув. А Георг Ом якраз працював над законом, який назвуть його іменем, і використовував роботу Зеебека, і його ім'я, на відміну від імені берлінського лаборанта, знають всі. Ом, до речі, був звільнений з посади шкільного вчителя фізики за експерименти - міністр порахував постановку експериментів справою, недостойним справжнього вченого. У моді тоді була філософія ...
Георг Ом
9. А ось інший лаборант, на цей раз Королівського інституту в Лондоні, дуже засмутив професорів. 22-річний Майкл Фарадей наполегливо працював над створенням електромотора своєї конструкції. Хемфрі Деві і Вільям Уолластон, проголосивши Фарадея в лаборанти, такий зухвалості не стерпіли. Фарадей допрацьовував свої мотори вже як приватна особа.
Майкл Фарадей
10. Батько використання електрики в побутових і промислових потребах - Нікола Тесла. Саме цей дивакуватий учений і інженер розробив принципи отримання змінного струму, його передачі, перетворення і використання в електричних пристроях. Дехто вважає, що Тунгуська катастрофа - це результат досвіду Тесли по миттєвої передачі енергії без проводів.
Нікола Тесла
11. На початку ХХ століття голландець Хейке Оннес зумів отримати рідкий гелій. Для цього знадобилося охолодити газ до -267 ° С. Коли затія вдалася, Оннес не кинув експерименти. Він охолодив до такої ж температури ртуть і виявив, що електричний опір затверділої металевої рідини впало до нуля. Так була відкрита надпровідність.
Хейке Оннес - лауреат Нобелівської премії
12. Потужність середнього удару блискавки становить 50 млн. Кіловат. Здавалося б, прірва енергії. Чому ж досі не роблять спроб будь-яким чином використовувати її? Відповідь проста - розряд блискавки дуже короткий. І якщо перевести ці мільйони в кіловат-години, які висловлюють витрата енергії, виявиться, що виділяється всього 1 400 кіловат-годин.
13. Перша в світі комерційна електростанція дала струм в 1882 році. 4 вересня генератори, спроектовані і виготовлені компанією Томаса Едісона, дали струм в кілька сотень будинків в Нью-Йорку. Росія відстала зовсім ненадовго - в 1886 році почала працювати електростанція, розташована прямо в Зимовому палаці. Її потужність постійно збільшувалася, і через 7 років від неї харчувалися вже 30 000 ламп.
Всередині першої електростанції
14. Слава Едісона, як генія електрики, сильно перебільшена. Безумовно, він був геніальним менеджером і найбільшим фахівцем в області дослідних і дослідно-конструкторських розробок. Чого вартий тільки його план по винаходам, який реально виконувався! Однак прагнення постійно щось винаходити до зазначеного терміну мало і негативні сторони. Одна тільки "війна струмів" між Едісоном і компанією "Вестінгауз" з Нікола Тесла коштувала споживачам електроенергії (а хто ж ще оплачував чорний піар та інші супутні витрати?) Сотні мільйонів тих ще, забезпечених золотом, доларів. Зате попутно американці отримали електричний стілець - Едісон продавив кару злочинців змінним струмом, щоб показати його небезпека.
15. У більшості країн світу номінальну напругу електричних мереж становить 220 - 240 вольт. У США і ряді інших країн споживачам подається напруга в 120 вольт. В Японії напруга мережі становить 100 вольт. Перехід з одного напруги на інше - справа дуже дорога. До Великої Вітчизняної Війни в СРСР була напруга 127 вольт, потім почався поступові перехід на 220 вольт - при ньому втрати в мережах зменшуються в 4 рази. Однак деяких споживачів переводили на нове напруження ще в кінці 1980-х років.
16. Японія пішла своїм шляхом і у визначенні частоти струму в електричній мережі. З різницею в рік для різних частин країни закупили у закордонних постачальників устаткування для частоти 50 і 60 герц. Це було ще в кінці XIX століття, і до сих пір в країні існують два стандарти частоти. Втім, дивлячись на Японію, важко сказати, що ця нестиковка в частотах якось вплинула на розвиток країни.
17. Різнобій напружень в різних країнах призвів до того, що в світі існує мінімум 13 різних типів штепселів і розеток. В кінцевому підсумку всю цю какофонію оплачує споживач, який купує перехідники, підвідний до будинків різні мережі і, найголовніше, що сплачує ціну втрати в проводах і трансформаторах. В Інтернеті можна зустріти багато скарг росіян, що переїхали до Сполучених Штатів, на те, що в багатоквартирних дохідних будинках в квартирах немає пральних машин - вони, як максимум, стоять в загальній пральні десь в підвалі. Саме тому, що пральних машин потрібна окрема лінія, розводити яку по квартирах дорого.
Це ще не всі типи розеток
18. Здавалося б, назавжди почувши в бозі ідея про вічний двигун ожила в ідеї гідроакумулюючих електростанцій (ГАЕС). Спочатку здоровий посил - згладжувати добові коливання в споживанні електроенергії - був доведений до абсурду. ГАЕС стали проектувати і намагатися будувати навіть там, де добових коливань немає або вони мінімальні. Відповідно, спритні товариші почали завалювати політиків феєричними ідеями. У Німеччині, наприклад, який рік розглядається проект створення підводного ГАЕС в море. За задумом творців, потрібно занурити під воду величезний порожнистий бетонний шар. Він буде самопливом заповнюватися водою. Коли ж знадобиться додаткова електроенергія, вода з кулі буде подаватися на турбіни. Як подаватися? Електричними насосами, як же ще.
19. Ще пара спірних, м'яко кажучи, рішень з області нетрадиційної енергетики. У США придумали кросівки, що виробляють 3 вата електроенергії на годину (при ходьбі, зрозуміло). А в Австралії працює теплова електростанція, що спалює горіхову шкаралупу. Півтори тонни шкаралупи перетворюються в півтора мегавата електроенергії за одну годину.
20. Зелена енергетика практично довела єдину австралійську енергосистему до стану "пішла в рознос". Дефіцит електроенергії, що виник після заміни потужностей ТЕС на сонячні і вітрові станції, привів до її подорожчання. Подорожчання призвело до того, що австралійці стали встановлювати на будинках сонячні панелі, а поруч з будинками - вітрогенератори. Це ще сильніше розбалансує систему. Операторам доводиться вводити нові потужності, що вимагає нових грошей, тобто нового підвищення цін. Уряд же дотує кожен кіловат електрики, отриманий "на задньому дворі", одночасно обкладаючи непосильними поборами і вимогами традиційні електростанції.
Австралійський пейзаж
21. Всі вже давно знають, що електроенергія, яку від теплових станцій, "брудна" - виділяється СО2 , Парниковий ефект, глобальне потепління і т. Д. При цьому екологи замовчують про те, що той же СО2 виробляється і при виробництві сонячної, геотермальної, і навіть вітрової енергії (для її отримання потрібні дуже неекологічних речовини). Найчистіші види енергії - атомна і водна.
22. В одному з міст Каліфорнії в пожежній частині безперервно горить лампа розжарювання, яку включили в 1901 році. Лампа потужністю всього в 4 вата була створена Адольфом Шайе, намагається конкурувати з Едісоном. Вугільна нитка розжарення в кілька разів товщі ниток розжарювання сучасних ламп, але довговічність лампи Шайе визначається не цим фактором. Сучасні нитки (точніше, спіралі) розжарювання при перегріванні перегорають. Вугільні нитки в такій же ситуації просто видають більше світла.
Лампа-рекордсменка
23. Електрокардіограма називається електричної зовсім не тому, що її отримують за допомогою електричної мережі. Всі м'язи людського тіла, в тому числі і серця, скорочуючись, виробляють електричні імпульси. Прилади їх фіксують, а лікар, дивлячись на кардіограму, ставить діагноз.
24. Молниеотвод, як усім відомо, винайшов Бенджамін Франклін в 1752 році. Ось тільки в місті Невьянск (зараз Свердловська область) в 1725 році було закінчено будівництво вежі висотою понад 57 метрів. Невьянськ башта вже тоді була увінчана блискавковідводом.
Невьянськ башта
25. Більше мільярда людей на Землі живуть, не маючи доступу до побутової електроенергії.
