Электр қуаты - қазіргі өркениеттің тіректерінің бірі. Әрине, электр қуатынсыз өмір сүру мүмкін, өйткені біздің алыс емес ата-бабаларымыз онсыз өте жақсы жұмыс істеді. «Мен мұнда бәрін Эдисон мен Сванн шамдарымен жарықтандырамын!» Артур Конан Дойлдың «Баскервиллердің ізі» фильміндегі сэр Генри Баскервилл, ол мұрагер болғалы тұрған құлыпты алғаш көргенде, айқайлап жіберді. Бірақ аула 19 ғасырдың соңында болды.
Электр энергиясы және онымен байланысты прогресс адамзатқа бұрын-соңды болмаған мүмкіндіктер берді. Оларды тізбелеу мүмкін емес, олар өте көп және ғаламдық. Бізді қоршап тұрған нәрсенің бәрі электр қуатының көмегімен жасалады. Оған қатысы жоқ нәрсені табу қиын. Тірі организмдер? Бірақ олардың кейбіреулері электр энергиясының айтарлықтай көлемін өздері өндіреді. Жапондықтар саңырауқұлақтарды жоғары кернеу соққыларына ұшыратып, олардың өнімділігін арттыруды үйренді. Күн? Ол өздігінен жарқырайды, бірақ оның энергиясы электр энергиясына айналады. Теориялық тұрғыдан, өмірдің кейбір нақты аспектілерінде сіз электр энергиясынсыз жасай аласыз, бірақ мұндай сәтсіздік өмірді қиындатады және қымбаттайды. Сондықтан сіз электр қуатын біліп, оны қолдана білуіңіз керек.
1. Электр тогының электрондар ағыны ретіндегі анықтамасы мүлдем дұрыс емес. Батарея электролиттерінде, мысалы, ток сутегі иондарының ағымы. Ал люминесцентті лампаларда және фотосуреттерде протондар электрондармен бірге ток түзеді және қатаң реттелген қатынаста болады.
2. Фалес Милетский электр құбылыстарына назар аударған алғашқы ғалым. Ежелгі грек философы кәріптас таяқшасы, егер жүнге үйкелсе, шашты өзіне тарта бастайтынын ойлады, бірақ ол шағылысқаннан әріге бармады. «Электр» терминін грекше «янтарь» сөзін қолданған ағылшын дәрігері Уильям Гилберт енгізген. Гилберт сонымен қатар түктерді, шаң бөлшектерін және қағаз қалдықтарын жүнге жағылған янтарь таяқшасымен тарту құбылысын сипаттаудан әріге бармады - Елизавета патшайымның сот дәрігерінің бос уақыты аз болды.
Милет Фалес
Уильям Гилберт
3. Өткізгіштікті алғаш рет Стивен Грей ашқан. Бұл ағылшын тек талантты астроном және физик болған емес. Ол ғылымға қолданбалы тәсілдің үлгісін көрсетті. Егер оның әріптестері құбылысты сипаттаумен шектеліп, максимум ретінде өз жұмыстарын жариялаған болса, онда Грей өткізгіштіктен бірден пайда тапты. Ол циркте «ұшатын бала» санын көрсетті. Бала аренаның үстінде жібек арқандармен қалықтап жүрді, оның денесі генератормен зарядталды, алақандарына жылтыр алтын жапырақтары тартылды. Аула ғаламат 17 ғасыр болды, ал «электрлік сүйісу» тез пайда болды - генератормен зарядталған екі адамның ерні арасында ұшқын секірді.
4. Электр энергиясының жасанды зарядынан зардап шеккен алғашқы адам неміс ғалымы Эвальд Юрген фон Клейст болды. Ол кейінірек Лейден құмырасы деп аталатын батарея жасап, оны зарядтады. Фон Клейст банканы босатуға тырысып, электр тогына өте сезімтал түсіп, есінен танып қалды.
5. Электр энергиясын зерттеу кезінде қайтыс болған алғашқы ғалым Михаил Ломоносовтың әріптесі және досы болды. Георг Ричманн. Ол үйіне шатырға орнатылған темір бағаннан сым өткізіп, найзағай кезінде электр қуатын тексерген. Осы зерттеулердің бірі қайғылы аяқталды. Найзағай әсіресе қатты болғанға ұқсайды - электр доғасы Ричман мен электр сенсорының арасына түсіп, тым жақын тұрған ғалымды өлтірді. Атақты Бенджамин Франклин де осындай жағдайға тап болды, бірақ жүз долларлық купюрдің беті аман қалу бақытына ие болды.
Георг Ричманның қайтыс болуы
6. Бірінші электр батареясын итальяндық Алессандро Вольта жасады. Оның батареясы күміс монеталар мен мырыш дискілерінен жасалған, олардың жұптары ылғалды үгінділермен бөлінген. Итальяндық аккумуляторды эмпирикалық түрде жасады - электр тогының табиғаты ол кезде түсініксіз болды. Керісінше, ғалымдар мұны түсіндік деп ойлады, бірақ олар оны қате деп ойлады.
7. Өткізгіштің токтың әсерінен магнитке айналу құбылысын Ханс-Кристиан Эрстед ашты. Швед натурфилософы кездейсоқ ток ағып жатқан сымды компасқа әкеліп, жебенің ауытқуын көрді. Бұл құбылыс Эрстедке әсер қалдырды, бірақ ол оның өз бойында қандай мүмкіндіктерді жасыратынын түсінбеді. Андре-Мари Ампер электромагнетизмді жемісті зерттеді. Француз негізгі тоқаштарды әмбебап тану түрінде және оның атындағы ағымдағы күш бірлігі түрінде алды.
8. Осындай оқиға термоэлектрлік эффектпен де болды. Берлин университетіндегі кафедралардың бірінде лаборант болып жұмыс істеген Томас Зибек екі металдан жасалған өткізгішті қыздырсаңыз, онда ток өтетінін анықтады. Оны тапты, хабарлады және ұмытып кетті. Георг Ом өзінің атында болатын заңмен жұмыс істеп, Зибектің жұмысын қолданды, және оның аты Берлин лаборанты сияқты емес, оның атын біледі. Ом, айтпақшы, эксперименттер үшін мектептегі физика пәнінің мұғалімі қызметінен босатылды - министр эксперименттер жасауды нағыз ғалымға лайық емес нәрсе деп санады. Ол кезде философия сәнде болатын ...
Джордж Ом
9. Бірақ тағы бір лаборант, бұл жолы Лондондағы Корольдік институтта профессорларды қатты ренжітті. 22 жастағы Майкл Фарадей өз дизайнындағы электр қозғалтқышын жасау үшін көп жұмыс жасады. Фарадейді лаборант ретінде шақырған Хэмфри Дэви мен Уильям Волластон мұндай бейқамдыққа шыдай алмады. Фарадей моторларды жеке тұлға ретінде өзгертті.
Майкл Фарадей
10. Электр энергиясын тұрмыстық және өндірістік қажеттіліктерге пайдаланудың әкесі - Никола Тесла. Айнымалы ток алу, оны беру, түрлендіру және электр құрылғыларында қолдану принциптерін дәл осы эксцентрикалық ғалым және инженер жасаған. Кейбіреулер Тунгуска апаты Тесланың энергияны сымдарсыз лезде беру тәжірибесінің нәтижесі деп санайды.
Никола Тесла
11. ХХ ғасырдың басында голландиялық Хайке Оннес сұйық гелий алуға қол жеткізді. Ол үшін газды -267 ° C дейін салқындату қажет болды. Идея сәтті болған кезде, Оннес эксперименттерден бас тартпады. Ол сынапты бірдей температураға дейін салқындатып, қатып қалған металл сұйықтығының электр кедергісі нөлге дейін төмендегенін анықтады. Осылай өткізгіштік анықталды.
Хайк Оннес - Нобель сыйлығының лауреаты
12. Найзағайдың орташа қуаты 50 миллион киловатт. Бұл энергияның жарылуы сияқты көрінуі мүмкін. Неліктен олар әлі күнге дейін оны кез-келген түрде қолдануға тырыспайды? Жауап қарапайым - найзағай өте қысқа. Егер сіз осы миллиондарды энергияны тұтынуды көрсететін киловатт-сағатқа аударсаңыз, онда тек 1400 киловатт-сағат босатылады екен.
13. Әлемдегі алғашқы коммерциялық электр станциясы 1882 ж. 4 қыркүйекте Томас Эдисонның компаниясы жасаған және өндірген генераторлар Нью-Йорктегі бірнеше жүз үйге қуат берді. Ресей өте қысқа мерзімге артта қалды - 1886 жылы дәл Қысқы сарайда орналасқан электр станциясы жұмыс істей бастады. Оның қуаты үнемі өсіп отырды, ал 7 жылдан кейін оның көмегімен 30 000 шам жұмыс істеді.
Бірінші электр станциясының ішінде
14. Электр энергиясының данышпаны ретінде Эдисонның атағы тым асыра сілтелген. Ол сөзсіз тапқыр менеджер және ҒЗТКЖ-да ең ұлы болды. Оның іс жүзінде орындалған өнертабыстарға арналған жоспары қандай? Алайда көрсетілген күнге дейін үнемі бірдеңе ойлап табуға деген ұмтылыстың жағымсыз жақтары да болды. Никола Тесламен Эдисон мен Вестингхаус арасындағы тек бір «ағымдар соғысы» тұтынушыларға электр энергиясын шығынға ұшыратты (және қара пиар мен басқа да шығындарды тағы кім төледі?) Жүз миллиондаған адамдар алтын доллармен қамтамасыз етілді. Бұл жолда американдықтар электр креслосына ие болды - Эдисон қауіптілігін көрсету үшін қылмыскерлерді ауыспалы токпен өлтіруге мәжбүр етті.
15. Әлемнің көптеген елдерінде электр желілерінің номиналды кернеуі 220 - 240 вольтты құрайды. АҚШ-та және басқа бірнеше елдерде тұтынушыларға 120 вольт жеткізіледі. Жапонияда электр желісінің кернеуі 100 вольтты құрайды. Бір кернеудің екіншісіне ауысуы өте қымбатқа түседі. Екінші дүниежүзілік соғысқа дейін КСРО-да 127 вольт кернеу болды, содан кейін 220 вольтқа біртіндеп көшу басталды - онымен желілердегі шығындар 4 есе азаяды. Алайда кейбір тұтынушылар жаңа кернеуге 1980 жылдардың аяғында-ақ ауысқан.
16. Жапония электр желісіндегі токтың жиілігін анықтауда өз жолымен жүрді. Еліміздің әр аймағында бір жылдың айырмашылығымен 50 және 60 герц жиіліктеріне арналған жабдық шетелдік жеткізушілерден сатып алынды. Бұл 19 ғасырдың аяғында болған, ал елде жиіліктің екі стандарты әлі де бар. Алайда Жапонияға қарап, жиіліктердегі бұл сәйкессіздік қандай-да бір түрде елдің дамуына әсер етті деп айту қиын.
17. Әртүрлі елдердегі кернеулердің өзгергіштігі әлемде ең аз дегенде 13 түрлі штепсельдер мен розеткалардың болуына әкелді. Сайып келгенде, мұның барлығын какофонияға адаптерлерді сатып алатын, үйлерге әр түрлі желілерді әкелетін және ең бастысы сымдар мен трансформаторлардағы шығындарды төлейтін тұтынушы төлейді. Интернеттен сіз Америка Құрама Штаттарына қоныс аударған ресейліктердің пәтерлердегі көп пәтерлі үйлерде кір жуғыш машиналар жоқ екендігі туралы көптеген шағымдарды таба аласыз - олар ең көп дегенде жертөледе бір жерде ортақ кір жуады. Кір жуғыш машиналарға бөлек сызық қажет болғандықтан, оны пәтерлерге орнату қымбатқа түседі.
Бұл сауда нүктелерінің барлық түрлері емес
18. Боседе мәңгі өлген мәңгілік қозғалыс машинасы идеясы сорғытқыш электр станциялары (ПСЖ) идеясында өмірге келген сияқты. Бастапқыда дыбыстық хабарлама - электр энергиясын тұтынудың күнделікті ауытқуын тегістеу туралы - абсурдтық деңгейге жеткізілді. Олар PSP-ді жобалаумен айналыса бастады және тіпті күнделікті ауытқу болмаса немесе олар аз болса да салуға тырысты. Тиісінше, айлакер жолдастар саясаткерлерді сиқырлы идеялармен баса бастады. Мәселен, Германияда биыл теңізде су асты насосты жинақтау электр станциясын құру жобасы қарастырылуда. Авторлар ойлап тапқандай, сіз үлкен қуыс бетон допты суға батыруыңыз керек. Ол гравитация күшімен сумен толтырылады. Қосымша электр қуаты қажет болғанда, шардан шыққан су турбиналарға беріледі. Қалай қызмет ету керек? Әрине, электр сорғылары.
19. Ерлі-зайыптылар дәстүрлі емес энергетика саласындағы шешімдерді, жұмсақ тілмен айтқанда. АҚШ-та олар сағатына 3 ватт электр қуатын өндіретін аяқ киім ойлап тапты (әрине, жаяу жүргенде). Ал Австралияда қысқаша сөзін өртейтін жылу электр орталығы бар. Бір жарым тонна раковиналар бір сағат ішінде бір жарым мегаватт электр энергиясына айналады.
20. Жасыл энергия іс жүзінде бірыңғай австралиялық энергетикалық жүйені «жаман» күйге жеткізді. ЖЭО қуаттарын күн және жел электр станцияларына ауыстырғаннан кейін пайда болған электр энергиясының тапшылығы оның қымбаттауына алып келді. Бағаның өсуі австралиялықтардың үйлеріне күн батареяларын, ал үйлеріне жақын жерде жел генераторларын орнатуға мәжбүр етті. Бұл жүйенің тепе-теңдігін бұзады. Операторларға жаңа қуаттылықтар енгізілуі керек, бұл жаңа ақшаны қажет етеді, яғни бағаның өсуі. Ал үкімет керісінше үйдің ауласында алған әрбір киловатт электр энергиясын субсидиялайды, сонымен қатар дәстүрлі электр станцияларына шыдамсыз төлемдер мен талаптар қояды.
Австралия ландшафты
21. Жылу электр станцияларынан алынатын электр энергиясы «лас» - CO бөлінетіндігін әркім әрқашан біледі2 , парниктік эффект, ғаламдық жылыну және т.б. Сонымен қатар, экологтар сол СО екендігі туралы үндемейді2 Ол сондай-ақ күн, геотермалдық, тіпті жел энергиясын өндіруде пайда болады (оны алу үшін өте экологиялық емес заттар қажет). Энергияның ең таза түрлері - атом және су.
22. Калифорния қалаларының бірінде өрт сөндіру бөлімінде 1901 жылы жанған қыздыру шамы үздіксіз жанып тұрады. Қуаты 4 ватт шамды Эдисонмен бәсекелесуге тырысқан Адольф Шеи жасады. Көміртекті жіп қазіргі заманғы шамдардың жіптерінен бірнеше есе қалың, бірақ бұл фактор Шайер шамының беріктігін анықтамайды. Қыздыру шамдарының заманауи жіпшелері (дәлірек айтқанда, спираль) қызып кеткен кезде жанып кетеді. Көміртекті талшықтар дәл осындай жағдайда көп жарық береді.
Рекордшы шам
23. Электрокардиограмма электрлік деп аталады, өйткені ол электр желісінің көмегімен алынады. Адам денесінің барлық бұлшық еттері, соның ішінде жүрек, жиырылып, электрлік импульстер тудырады. Құрылғылар оларды жазып алады, ал дәрігер кардиограммаға қарап диагноз қояды.
24. Найзағай, бәріне белгілі, Бенджамин Франклин 1752 жылы ойлап тапқан. Тек Невянск қаласында (қазіргі Свердлов облысы) 1725 жылы биіктігі 57 метрден асатын мұнара құрылысы аяқталды. Невянск мұнарасы найзағаймен тәж киген.
Невянск мұнарасы
25. Жер бетінде миллиардтан астам адам тұрмыстық электр қуатынсыз өмір сүреді.
