- Τι είναι η ηλεκτρική ενέργεια;
- Προέλευση του ηλεκτρισμού
- Σημασία της ηλεκτρικής ενέργειας
- Χαρακτηριστικά του ηλεκτρισμού
- Ηλεκτρικό ρεύμα
Εξηγούμε τι είναι ο ηλεκτρισμός και ποια είναι η προέλευση αυτού του φυσικού φαινομένου. Επιπλέον, η σημασία και τα χαρακτηριστικά του.
Τι είναι η ηλεκτρική ενέργεια;
Η ηλεκτρική ενέργεια περιλαμβάνει ένα σύνολοφυσικά φαινόμενα συνδέεται με την παρουσία και τη μετάδοση ηλεκτρικών φορτίων. Υπάρχουν πολλές βασικές έννοιες που σχετίζονται στενά με την ηλεκτρική ενέργεια:
- Ηλεκτρικό φορτίο. Όλη η γνωστή ύλη αποτελείται από άτομα που έχουν ίση ποσότητα ηλεκτρόνια (με αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο) και πρωτόνια (με θετικό ηλεκτρικό φορτίο). ο άτομα και το μόρια Μπορούν να φορτιστούν ηλεκτρικά και αυτό επηρεάζει τον τρόπο που έλκονται ή απωθούνται μεταξύ τους και τη διαμόρφωση της ύλης που αποτελούν.
- Ηλεκτρικό ρεύμα. ο σωματίδια Ηλεκτρικά φορτισμένα, συνήθως ηλεκτρόνια, μπορούν να ρέουν μέσα από ένα αγώγιμο υλικό, όπως ένα σύρμα. Αυτή η μετάδοση ηλεκτρικών φορτίων ονομάζεται ηλεκτρικό ρεύμα.
- Ηλεκτρικά πεδία. Τα ηλεκτρικά πεδία παράγουν έργο, μετρημένο σε βολτ, στα κινούμενα σωματίδια που είναι ενσωματωμένα σε αυτά. Το ηλεκτρικό δυναμικό σε ένα σημείο του χώρου είναι το έργο που πρέπει να γίνει ανά μονάδα φορτίου για να μετακινηθεί αυτό το φορτίο μέσω ενός ηλεκτρικού πεδίου από ένα σημείο αναφοράς στο εξεταζόμενο σημείο.
- Ηλεκτρικό δυναμικό. Τα ηλεκτρικά πεδία μπορούν να κάνουν διαφορετικές εργασίες, μετρημένες σε βολτ. Αυτό ονομάζεται ηλεκτρικό δυναμικό.
- Μαγνητισμός. Ηλεκτρικά φορτία σε κίνηση Δημιουργούν μαγνητικά πεδία, επηρεάζοντας (έλκοντας ή απωθώντας) μαγνητικά υλικά και κινούμενα φορτία που βρίσκονται σε αυτά και είναι σε θέση, υπό ορισμένες συνθήκες, να παράγουν οι ίδιοι ηλεκτρικό ρεύμα.
Η ηλεκτρική ενέργεια αντιπροσωπεύει για την ανθρωπότητα ατελείωτες γνωστές εφαρμογές.
Οι ηλεκτρικές ιδιότητες των γνωστών υλικών εξαρτώνται από τη διαμόρφωση των ηλεκτρονίων στα άτομα τους. Το γραφένιο, το ασήμι και ο χαλκός είναι μέχρι σήμερα οι πιο ισχυροί αγωγοί ηλεκτρική ενέργεια διαθέσιμα, ενώ άλλα υλικά όπως το γυαλί, ο λουσίτης ή η μαρμαρυγία είναι εξαιρετικοί μονωτές.
Αν και ο ηλεκτρισμός ήταν γνωστός από την αρχαιότητα, ειδικά από την ανακάλυψη του κεχριμπάρι, ενός υλικού που μπορεί να φορτιστεί ηλεκτρικά, η επίσημη μελέτη του ξεκίνησε τον 17ο και 18ο αιώνα και μόλις στα τέλη του 19ου αιώνα μπόρεσε να χρησιμοποιείται βιομηχανικά και εγχώρια. .
Προέλευση του ηλεκτρισμού
Η ηλεκτρική ενέργεια ήταν σε όλο τον κόσμο για πάντα. Ο πρωτόγονος άνθρωπος ήταν σε θέση να το αντιληφθεί μέσω ορατών φαινομένων όπως οι κεραυνοί, ή να το βιώσει μέσω ηλεκτρικών ψαριών όπως οι κεραυνοί του ποταμού Νείλου, που περιγράφουν οι αρχαίοι Αιγύπτιοι.
Ο στατικός ηλεκτρισμός (που προκύπτει, για παράδειγμα, τρίβοντας ένα κεχριμπαρένιο ραβδί με μαλλί ή γούνα) ανακαλύφθηκε από τους αρχαίους Έλληνες γύρω στο 600 π.Χ. ΝΤΟ.
Τα πρώτα σοβαρά πειράματα με τον ηλεκτρισμό έγιναν γύρω στον 17ο αιώνα. Το πεδίο αναπτύχθηκε με τις μελέτες και τις συνεισφορές των Cavendish, Du Fray, van Musschenbroek και Watson κατά τη διάρκεια του 18ου αιώνα, και κατά τη διάρκεια του 19ου αιώνα αναπτύχθηκε μια ενοποιητική θεωρία ηλεκτρικής ενέργειας και ισχύος. μαγνητισμός: Οι εξισώσεις του Maxwell το 1865.
Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας ως βιομηχανική δραστηριότητα ξεκίνησε σχεδόν τον 20ο αιώνα, αφού ο Μορς έδειξε το 1833 πώς ο ηλεκτρισμός θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στον τομέα των τηλεπικοινωνιών και επαληθεύτηκε η δυνατότητα παραγωγής φωτός μέσω ηλεκτρικής γραμμής, αντικαθιστώντας το φυσικό αέριο.
Τέλος, η έρευνα του Tesla και του Edison ώθησε τον ηλεκτρισμό ως βασική απαίτηση του καινοτομία επιστημονική και τεχνολογική στο πλαίσιο της Δεύτερης Βιομηχανικής Επανάστασης.
Σημασία της ηλεκτρικής ενέργειας
Ο ηλεκτρισμός είναι μια ευέλικτη και μεταμορφωτική πηγή, που μπορεί να χρησιμοποιηθεί με διαφορετικούς τρόπους:
- παράγω φως. Οι λαμπτήρες και οι λαμπτήρες καθιστούν δυνατή την εκμετάλλευση της ηλεκτρικής ροής στο κενό για την ακτινοβολία φωτός, φωτίζοντας διαφορετικά περιβάλλοντα και επέκταση της ημερήσιας ζωής πέρα από την πτώση του Ήλιος.
- παράγω θερμότητα. Το φαινόμενο Joule περιγράφει πώς δημιουργείται η διέλευση ηλεκτρονίων μέσω ενός αγωγού θερμιδική ενέργεια, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί με αντιστάσεις για τη θέρμανση, τη συγκόλληση ή ακόμα και το μαγείρεμα.
- παράγω κίνηση. Διάφοροι τύποι συσκευών ενεργοποιούνται με ηλεκτρική ενέργεια για να δημιουργήσουν κίνηση, όπως κινητήρες και ρότορες, οι οποίοι μετατρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια σε Μηχανική. Από την άλλη πλευρά, η ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να αποθηκευτεί, για παράδειγμα, με μπαταρίες ή μπαταρίες, και να χρησιμοποιείται όταν απαιτείται για τη δημιουργία κίνησης, για παράδειγμα.
- Μεταδιδω δεδομένα. Μέσω ηλεκτρονικών συστημάτων, ηλεκτρικών κυκλωμάτων ή δικτύων καλωδίωσης, ο ηλεκτρισμός επιτρέπει σε εξαρτήματα διαφόρων ειδών να ενεργοποιούνται σε τεράστιες αποστάσεις.
Χαρακτηριστικά του ηλεκτρισμού
Ο ηλεκτρισμός αποτελείται από τη μετάδοση ηλεκτρονίων από το τελευταίο στρώμα των ατόμων (το πιο απομακρυσμένο) σε αυτό ενός επόμενου ατόμου, που ρέουν κατά μήκος της αγώγιμης ύλης και αλλοιώνοντας ορισμένες ιδιότητες της στην πορεία.
Από την άλλη πλευρά, η ηλεκτρική ενέργεια είναι συσσωρευτική, για την οποία εφευρέθηκαν οι μπαταρίες ή μπαταρίες (συσσωρευτές), ικανοί να απορροφούν ηλεκτρικό ρεύμα και να το αποθηκεύουν στο χημικό του περιεχόμενο, για να ανακτηθεί αργότερα.
Ηλεκτρικό ρεύμα
Ηλεκτρικό ρεύμα είναι η κίνηση των ηλεκτρικών φορτίων μέσω ενός αγωγού. Αυτά τα φορτία είναι ηλεκτρόνια, υποατομικά σωματίδια που περιφέρονται γύρω από τον ατομικό πυρήνα.
Τα ηλεκτρικά ρεύματα δεν είναι αβλαβή για το ανθρώπινο σώμα, το οποίο μπορεί να αντέξει ρεύματα περίπου 16 αμπέρ. δηλαδή το ρεύμα μπορεί να είναι επικίνδυνο. Η σύντομη, μέτρια επαφή με μια πηγή ηλεκτρισμού μπορεί να μουδιάσει ή να μουδιάσει τους μύες, ενώ η πιο σοβαρή επαφή μπορεί να προκαλέσει εγκαύματα ή ακόμα και θάνατο. θάνατος.
Χάρη στις μελέτες του Νίκολα Τέσλα, είναι γνωστές δύο μορφές ηλεκτρικού ρεύματος: το DC και το εναλλασσόμενο ρεύμα (που ποικίλλει κυκλικά ως προς το μέγεθος και τη σημασία του).