Що відбувається з електрикою. Електричні явища у природі

Електрика – це надзвичайно корисна форма енергії. Воно легко перетворюється на інші форми, наприклад на світло чи тепло. Його можна легко передавати по проводах. Слово "електрика" походить від грецького слова "електрон" - "бурштин". При терті бурштин набуває електричного заряду і починає притягувати шматочки паперу. Статична електрика відома з найдавніших часів, але лише 200 років тому люди навчилися створювати електричний струм. Електрика приносить нам тепло та світло, на ньому працюють різноманітні машини, у тому числі ЕОМ та калькулятори.

Що таке електрика

Електрика існує завдяки частинкам, які мають електричні заряди. Заряди є у будь-якій речовині - адже атомні ядра мають позитивний заряд, а довкола них звертаються негативно заряджені електрони (див. статтю ««). Зазвичай атом електрично нейтральний, але коли він віддає свої електрони іншим атомам, він набуває позитивного заряду, а атом, який отримав додаткові електрони, заряджений негативно. можна повідомити деякі предмети електричний заряд, званий статичною електрикою. Якщо потерти повітряну кулю об вовняний джемпер, частина електронів перейде з джемпера на кулю, і той набуде позитивного заряду. Джемпер тепер заряджений позитивно, і кулька прилипає до нього, тому що протилежні заряди притягуються один до одного. Між зарядженими тілами діють електричні сили, тіла з протилежними (позитивними і негативними) зарядами притягують одне одного. Предмети з однаковими зарядами, навпаки, відштовхуються. У генераторі Ван-де-Граафа при терті гумової стрічки про валик виникає значний статичний заряд. Якщо людина торкнеться купола, його волосся стане дибки.

У деяких речовинах, наприклад, електрони можуть вільно пересуватися. Коли щось наводить їх на рух, виникає потік електричних зарядів, званий струмом. Провідники- це речовини, здатні проводити електричний струм. Якщо речовина не проводить струм, її називають ізолятором. Дерево та пластмаса - ізолятори. З метою ізоляції електричний вимикач поміщають у пластмасовий корпус. Провід, як правило, роблять із міді та покривають пластиком для ізоляції.

Вперше статичну електрику виявили давні греки понад 2000 років тому. Наразі статична електрика використовується для отримання фотокопій, факсів, роздруківок на лазерних принтерах. Відбитий дзеркалом лазерний промінь створює барабані лазерного принтера точкові статичні заряди. Тонер притягується до цих точок і притискається до паперу.

Блискавка

Блискавку викликає статичну електрику, що накопичується в грозовій хмарі в результаті тертя крапельок води та кристаликів льоду, один про одного. При терті один про одного і повітря краплі і кристалики льоду набувають заряд. Позитивно заряджені краплі збираються у верхній частині хмари, а внизу накопичується негативний заряд. Велика іскра, яка називається лідером блискавки, прямує до землі, до точки, що має протилежний заряд. Перед виникненням лідера різниця потенціалів у верхній та нижній областях хмари може становити до 100 млн. вольт. Лідер викликає розряд у відповідь, що спрямовується тим же шляхом від до хмари. всередині цього розряду в п'ять разів гарячіша за поверхню Сонця - він нагрівається до 33 000 °С. Розігріте розрядами блискавки повітря швидко розширюється, створюючи повітряну хвилю. Ми сприймаємо її як грім.

Електричний струм

Електричний струм - це потік заряджених частинок, що переміщаються з високого електричного потенціалу в область низького потенціалу. Частинки призводить до різниці потенціалів, яка вимірюється в вольтах. Для протікання струму між двома точками необхідна безперервна дорога - ланцюг. Між двома полюсами батареї існує різниця потенціалів. Якщо з'єднати їх у ланцюг, виникне струм. Сила струму залежить від різниці потенціалів та опору елементів ланцюга. Усі речовини, навіть провідники, надають току деякий опір та послаблюють його. Одиниця сили струму названа ампером(А) на честь французького вченого Андре-Марі Ампера (1775 – 1836).

Для різних пристроїв потрібен різний струм. Електроприлади, наприклад лампочки, перетворюють електричну струму на інші форми енергії, тепло і світло. Ці пристрої можуть бути включені в ланцюг двома способами: послідовно та паралельно. У послідовному ланцюзі струм проходить по всіх компонентах по черзі. Якщо один із компонентів перегорає, ланцюг розмикається і струм пропадає. У паралельному ланцюгу струм йде кількома шляхами. Якщо один компонент ланцюга виходить з ладу, по іншій гілки струм іде, як і раніше.

Батареї

Батарея - це сховище хімічної енергії, яку можна перетворити на електрику. Найбільш типова батарея, яка використовується в побуті, називається сухим елементом. У ній знаходиться електроліт(Речовина, що містить здатні рухатися заряджені частинки). В результаті протилежні заряди поділяються та рухаються до протилежних полюсів батарейки. Вчені виявили, що рідина в тілі мертвої жаби діє як електроліт та проводить електричний струм.

Алессандро Вольта (1745-1827) створив першу у світі батарею зі стопки картонних дисків, просочених кислотою, просочених кислотою, і прокладених між ними цинкових і мідних дисків. На його честь одиниця напруга названа вольтом. Батарейка 1,5 В називається елементом. Великі батареї складаються з кількох елементів. Батарея в 9 містить 6 елементів. Сухі називають первинними елементами. Коли компоненти електроліту витрачаються, термін служби батареї закінчується. Вторинні елементи- Це батареї, які можна перезаряджати. Автомобільний акумулятор – вторинний елемент. Він заряджається струмом, виробленим усередині машини. Сонячна батарея перетворює енергію Сонця на електричну. При освітленні сонячним світлом шарів кремнію електрони в них починають рухатися, створюючи різницю потенціалів між шарами.

Електрика у нас вдома

Напруга в електромережі в одних країнах становить 240 В, в інших 110 В. Це висока напруга і удар струмом може бути смертельним. Паралельні ланцюги підводять електрику у різні частини будинку. Усі електронні прилади забезпечені запобіжниками. Усередині них знаходяться дуже тонкі тяганини, які плавляться і розривають ланцюг, якщо сила струму надто велика. Кожен паралельний ланцюг зазвичай має три дроти: під напругою і заземлюючий. По перших двох йде струм, а заземлюючий провід потрібний для безпеки. Він відведе електричний струм у землю у разі пробою ізоляції. Коли вилку включають в розетку, роз'єми з'єднуються з дротом під напругою і нейтральним дротом, замикаючи ланцюг. У деяких країнах використовують вилки з двома роз'ємами, без заземлення (див. мал.).

Електрика(Від грец. elektron – бурштин, тому що бурштин притягує легкі тіла), або струм почали використовувати тільки в 1800 році, коли італійський фізик Алессандро Джузеппе Антоніо Анастасіо Вольтавинайшов першу у світі батарею і цим дав перше надійне постійне джерело електроенергії.

А як виникає електрика?

Все навколо складається і малесеньких частинок, які не видно людському оку – атомів. Атом складається з дрібніших частинок: у центрі – ядро, а навколо нього обертаються електрони. Ядро складається з нейронів та протонів. Електрони, що обертаються навколо ядра, мають негативний заряд (-), а протони, що знаходяться в ядрі, – позитивний (+). Зазвичай кількість електронів у атомі збігається з кількістю протонів у ядрі, тому атом немає заряду – він нейтральний.

Бувають такі атоми, які можуть не вистачати одного електрона. Вони мають позитивний заряд (+) та починають притягувати електрони (-) з інших атомів. І в цих інших атомах електрони злітають зі своїх орбіт, змінюють траєкторію руху. Рух електронів від одного атома до іншого призводить до утворення енергії. Ця енергія і називається електрикою.

А звідки береться електрика у наших будинках?

Ми отримуємо електрику завдяки великим електростанціям. На електростанціях є генератори – величезні машини, які працюють від джерела енергії. Зазвичай джерело – це теплова енергія, яку одержують при нагріванні води (пар). А для нагрівання води використовують вугілля, нафту, природний газ чи ядерне паливо. Пара, що утворюється при нагріванні води, приводить у дію величезні лопаті турбіни, а ті, у свою чергу, запускають генератор.

Енергію можна отримати, використовуючи силу води, що падає з великої висоти: з гребель або водоспадів (гідроенергетика).

Як джерело живлення для генераторів можна використовувати силу вітру або тепло Сонця, але до них вдаються не часто.

Далі працюючий генератор за допомогою величезного магніту створює потік електричних зарядів (струм), який проходить мідними проводами. Щоб передавати електроенергію на великі відстані, необхідно збільшити напругу. Для цього використовують трансформатор – пристрій, який може підвищувати та знижувати напругу. Тепер електрика з великою потужністю (до 10000 вольт і більше) величезними кабелями, які знаходяться глибоко під землею або високо в повітрі, рухається до місця призначення. Перед тим, як потрапити до квартир та будинків, електрика проходить через інший трансформатор, який знижує його напругу. Тепер готова до використання електрика рухається проводами до необхідних об'єктів. Кількість використаної електрики регулюється спеціальними лічильниками, які прикріплюються до проводів, які прокладені через стіни та підлоги. підводять електрику до кожної кімнати будинку чи квартири. Завдяки електриці працює освітлення та телебачення, різні побутові прилади.

Якщо Вам необхідна допомога при вирішенні завдань з фізики або математики, репетитори онлайн завжди готові Вам допомогти. У будь-який час та в будь-якому місці учень може звернутися за допомогою до онлайн-репетитора та отримати консультацію з будь-якого предмета шкільної програми. Навчання відбувається за допомогою спеціально розробленого програмного забезпечення. Кваліфіковані педагоги надають допомогу у виконанні домашніх завдань, поясненні незрозумілого матеріалу; допомагають підготуватися до ДІА та ЄДІ. Учень вибирає сам, проводити заняття з вибраним репетитором протягом тривалого часу, або використовувати допомогу педагога лише у конкретних ситуаціях, коли виникають складнощі з певним завданням.

сайт, при повному або частковому копіюванні матеріалу посилання на першоджерело обов'язкове.

ЕЛЕКТРИКА

ЕЛЕКТРИКА, Форма енергії, що існує у вигляді статичних або рухомих ЕЛЕКТРИЧНИХ ЗАРЯДІВ. Заряди можуть бути позитивними чи негативними. Однакові заряди відштовхуються, протилежні притягуються. Сили взаємодії між зарядами описані ЗАКОНОМ КУЛОНУ. Коли заряди рухаються в магнітному полі, вони зазнають впливу магнітної сили і в свою чергу створюють протилежно спрямоване магнітне поле (ЗАКОНИ ФАРАДЕЯ). Електрика і МАГНЕТИЗМ являють собою різні аспекти того самого явища, ЕЛЕКТРОМАГНЕТИЗМУ. Потік зарядів утворює ЕЛЕКТРИЧНИЙ струм, який у провіднику є потік негативно заряджених ЕЛЕКТРОНІВ. Для того, щоб у ПРОВІДНИКУ виник електричний струм, необхідна ЕЛЕКТРОДВИГУНА СИЛА або РОЗІБНІСТЬ ПОТЕНЦІАЛІВ між кінцями провідника. Струм, що рухається тільки в одному напрямку, називається постійним. Такий струм створюється, коли джерелом різниці потенціалів є Батарейка. Струм, що змінює напрямок двічі за цикл, називається змінним. Джерелом такого струму є центральні мережі. Одиницею вимірювання струму служить АМПЕР, одиницею заряду – КУЛОН, ом – це одиниця опору, а вольт – одиниця електрорушійної сили. Основними засобами для обчислення параметрів електричного ланцюга є ЗАКОН ОМА та ЗАКОНИ КІРХГОФУ (про підсумовування величин напруги та струму в ланцюзі). Див. також ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ, ЕЛЕКТРОНІКА.

Електричну енергію можна отримати за допомогою індукції у генераторі; напруга в первинній обмотці створює змінний струм у зовнішньому ланцюзі. Наявність індуктивності або ємності (або того й іншого разом) призводить до зміщення фази (А) між напругою V і струмом I. На малюнку показано, що ємність викликала зміщення фази на 90°, у результаті середня величина потужності дорівнює 0, хоча крива потужності no як і раніше має вигляд синусоїди. Зниження потужності Р, викликане усуненням фаз, називають коефіцієнтом потужності. Якщо три фази змінного струму зміщені між собою, кожна на 120°, то сума їх величин струму або напруги завжди дорівнюватиме нулю (В). Такі трифазні струми використовують у короткозамк-нугих асинхронних електродвигунах з ротором (С). У цій конструкції є три електромагніти, що обертаються у створеному магнітному полі. Змінний струм проводиться також у замкнутих (D) та відкритих (Е) коливальних контурах. Високочастотні електромагнітні хвилі, що використовуються в деяких системах комунікації, ВИРОБЛЯЮТЬСЯ ТЕКИМ1 ланцюгами.

Науково-технічний енциклопедичний словник.

Дивитись що таке "ЕЛЕКТРИЧНІСТЬ" в інших словниках:

- (Від грец. elektron бурштин, оскільки бурштин притягує легкі тіла). Особлива властивість деяких тіл, що виявляється лише за певних умов, напр. при терті, теплоті, або хімічних реакціях, і виявляється притягуванням легших ... Словник іноземних слів російської мови

ЕЛЕКТРИЧНІСТЬ, електрики, мн. ні, пор. (грец. elektron). 1. Субстанція, що лежить в основі будови матерії (фіз.). || Своєрідні явища, що супроводжують рух та переміщення частинок цієї субстанції, форма енергії (електричний струм тощо). Тлумачний словник Ушакова

Сукупність явищ, зумовлених існуванням, рухом та взаємодією заряджених тіл або частинок носіїв електричних зарядів. Зв'язок електрики та магнетизму взаємодія нерухомих електричних зарядів здійснюється…

- (Від грец. elektron бурштин) сукупність явищ, в яких виявляється існування, рух та взаємодія (за допомогою електромагнітного поля) заряджених частинок. Вчення про електрику один із основних розділів фізики. Часто під... Великий Енциклопедичний словник

Лепиздричество, електрострум, лепестрицтво, лепістрицтво, струм, електроенергія, освітлення Словник російських синонімів. електрика сущ., кількість синонімів: 13 актиноелектрика … Словник синонімів

ЕЛЕКТРИКА- у найзагальнішому сенсі представляє одну з форм руху матерії. Зазвичай під цим словом розуміють або електричний заряд як такий або саме вчення про електричні заряди, їх рух і взаємодію. Слово Е. походить від грец. електрон … Велика медична енциклопедія

електрика- (1) EN electricity (1) set of phenomena associated with electric charges and electric currents NOTE 1 - Дослідження використання цієї концепції: статічне electricity, biological effects of electricity. NOTE 2 - In… … Довідник технічного перекладача

ЕЛЕКТРИЧНІСТЬ, а, порівн. Тлумачний словник Ожегова. С.І. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Тлумачний словник Ожегова

Електрика- – 1. Прояв однієї з форм енергії, властива електричним зарядам як рухомими, і перебувають у статичному стані. 2. Область науки та техніки, пов'язана з електричними явищами. [СТ МЕК 50 (151) 78] Рубрика терміна: … Енциклопедія термінів, визначень та пояснень будівельних матеріалів

ЕЛЕКТРИКА- сукупність явищ, у яких виявляються існування, рух та взаємодія (за допомогою електромагнітного поля) електричних зарядів (див. (4)). Вчення про електрику один із основних розділів фізики. Велика політехнічна енциклопедія

Електрику можна сміливо назвати одним із найважливіших відкриттів, які були колись зроблені людиною. Воно допомагало розвиватися нашій цивілізації від початку своєї появи.

Електрику можна сміливо назвати одним із найважливіших відкриттів, які були коли-небудь зроблені людиною. Воно допомагало розвиватися нашій цивілізації від початку своєї появи. Це найбільш екологічний вид енергії на планеті, і ймовірно, що саме електрика зможе замінити всі сировинні ресурси, якщо вони більше не залишаться на Землі.

Термін пішов від грецьк. "електрон", і означає "бурштин". Ще у VII столітті до нашої ери давньогрецький філософ Фалес зауважив, що бурштин має властивість притягувати до себе волосся та легкі матеріали, наприклад, пробкову стружку. Таким чином, він став першовідкривачем електрики.. Але тільки до середини XVII століття спостереження Фалеса були докладно вивчені Отто фон Геріке. Цей німецький фізик створив перший у світі електроприлад. Це була обертова куля із сірки, зафіксована на металевому штифті і була схожа на бурштин, що має силу тяжіння і відштовхування.

Фалес - першовідкривач електрики

За кілька століть «електричну машину» Геріке помітно удосконалили такі німецькі вчені, як Бозе, Вінклер, а також англієць Хоксбі. Експерименти з електричною машиною дали поштовх до нових відкриттів у XVIII столітті.: у 1707 році фізик дю Фей родом із Франції, виявив різницю між електрикою, яку ми отримуємо від тертя скляного кола, і яку ми отримуємо від тертя кола із деревної смоли. У 1729 році англійські вчені Грей і Вілер виявили, що деякі тіла можуть пропускати через себе електрику, і вони були першими, хто наголосив на тому, що тіла можна розділяти на два типи: провідники і непровідники електрики.

Дуже значне відкриття було викладено в 1729 голландським фізиком Мушенбруком, який народився в Лейдені. Цей професор філософії та математики був першим, хто виявив, що скляна банка, заліплена з двох сторін листками станіолю, може накопичувати електрику. Оскільки досліди проводились у місті Лейдені, прилад так і назвали – лейденська банка.

Вчений і громадський діяч Бенджамін Франклін навів одну теорію, в якій він говорив, що існує як позитивна, так і негативна електрика. Вчений зміг пояснити сам процес заряду та розряду скляної банки та навів докази того, що обкладки лейденської банки можна невимушено електризувати різними зарядами електрики.

Бенджамін Франклін, більш ніж достатньо приділив уваги пізнанню атмосферної електрики, як і російські вчені Р. Ріхман, а також М.В. Ломоносів. Вчений винайшов громовідвід, за допомогою якого доводив, що сама блискавка виникає від різниці електричних потенціалів.

У 1785 році було виведено закон Кулона, який описував між точковими зарядами електричну взаємодію. Закон був відкритий Ш. Кулоном вченим із Франції, який створив його на основі багаторазових експериментів зі сталевими кульками.

Одним із великих відкриттів, яке виявив італійський вчений Луїджі Гальвані в 1791 році, було те, що електрика могла з'являтися при зіткненні двох неоднорідних металів із препарованим жабом.

1800 року італійський учений Алессандро Вольта винайшов хімічну батарею. Це відкриття було важливим у вивченні електрики. Цей гальванічний елемент складався зі срібних пластинок круглої форми, між пластинками були попередньо змочені в солоній воді шматки паперу. Завдяки хімічним реакціям хімічна батарея регулярно отримувала електричний струм.

В 1831 відомий вчений Майкл Фарадей виявив електромагнітну індукцію і на цьому базисі винайшов перший у світі електрогенератор. Відкрив такі поняття, як магнітне та електричне поле та винайшов елементарний електродвигун.

Людина, яка вклала величезний внесок у вивчення магнетизму та електрики, та застосовувала свої дослідження на практиці, була винахідником Нікола Тесла. Побутові та електроприлади, які створив учений – незамінні. Цю людину можна назвати одним із великих винахідників XX ст.

Хто першим відкрив електрику?

Знайти людей, які не знали б, що таке електроенергія, складно. А ось хто відкрив електрику? Про це має уявлення далеко не кожен. Потрібно розібратися, що це за явище, хто першим його відкрив і в якому році все сталося.

Пара слів про електрику та її відкриття

Історія відкриття електрики досить велика. Вперше це сталося далекого 700 року до н.е. Допитливий філософ із Греції на ім'я Фалес звернув увагу, що бурштин здатний притягувати маленькі предмети, коли відбувається тертя із вовною. Щоправда, після цього всі спостереження тривалий час закінчилися. Але саме він вважається першовідкривачем статичної електрики.

Подальший розвиток стався значно пізніше — за кілька століть. Лікар Вільям Гільберт, якому були цікаві засади фізики, став основоположником науки про електрику. Він винайшов щось подібне до електроскопа, назвавши його версор. Завдяки йому Гільберт зрозумів, що багато мінералів приваблюють маленькі предмети. Серед них алмази, скло, опали, аметисти та сапфіри.

За допомогою версора Гільберт зробив кілька цікавих спостережень:

• полум'я впливає електричні властивості тіл, що виникають при терті;
• блискавка з громом – це явища електричної природи.

Слово «електрика» з'явилося у 16 ​​столітті. У 60-х роках XVII століття бургомістр Отто фон Геріке створив спеціальну машину для дослідів. Завдяки їй він спостерігав за ефектами тяжіння та відштовхування.

Після цього дослідження продовжились. Використовували навіть електростатичні машини. На початку 30-х років XVIII століття Стівен Грей перетворив конструкцію Геріке. Він поміняв сірчану кульку на скляну. Стівен продовжив експерименти та виявив таке явище, як електропровідність. Дещо пізніше Шарль Дюфе виявив два види зарядів — від смол і скла.

У 40-му році XVIII століття Клейст і Мушенбрук вигадали «лейденську банку», що стала першим конденсатором на Землі. Бенджамін Франклін говорив, що заряд накопичує скло. Завдяки йому з'явилися позначення «плюс» та «мінус» для електричних зарядів, а також «провідник», «заряд» та «конденсатор».

Бенджамін Франклін вів насичене подіями життя. Дивно те, що в нього вистачало часу на вивчення електрики. Проте саме Бенджамін Франклін винайшов перший громовідвід.

Наприкінці XVIII століття Гальвані випустив «Трактат про силу електрики під час руху м'язів». На початку XIX століття винахідник з Італії Вольта придумав нове джерело струму, назвавши його гальванічний елемент. Ця конструкція виглядає як стовп зі срібних та цинкових кілець. Вони розділені паперами, які змочили у солоній воді. Так і відбулося відкриття гальванічної електрики. Через 2 роки винахідник із Росії Василь Петров відкрив Вольтову дугу.

Приблизно в той же час Жан Антуан Нолле сконструював електроскоп. Він зареєстрував швидке "стікання" електрики з тіл гострої форми. На основі цього з'явилася теорія, що струм впливає на живі істоти. Завдяки знайденому ефекту з'явився медичний електрокардіограф.

З 1809 року у сфері електрики сталася революція. Винахідник з Англії Деларю придумав лампочку розжарювання. Через століття були створені прилади із вольфрамовою спіраллю, які заповнювали інертним газом. Ірвінг Ленгмюр став їх основоположником.

Інші відкриття

У XVIII столітті знаменитий надалі Майкл Фарадей вигадав вчення про електромагнітні поля.

Електромагнітну взаємодію виявив під час своїх експериментів учений із Данії на ім'я Ерстед у 1820 році. У 1821 році фізик Ампер у своєму трактаті пов'язав електрику та магнетизм. Завдяки цим дослідженням зародилася електротехніка.

У 1826 році Георг Симон Ом провів досліди та позначив головний закон електричного ланцюга. Після цього виникли спеціалізовані терміни:

• електрорушійна сила;
• провідність;
• падіння напруги у мережі.

Андре-Марі Ампер пізніше вигадав правило, як визначати напрямок струму на магнітну стрілку. Він мав безліч назв, але найбільше прижилося «правило правої руки». Саме Ампер сконструював підсилювач електромагнітного поля - котушки з безліччю витків. Вони виготовлені з мідних проводів, у яких встановлено залізні сердечники. У 30-х роках XIX століття було винайдено електромагнітний телеграф на підставі вищеописаного правила.

У 20-х роках XX століття в Радянському Союзі уряд почав глобальну електрифікацію. У цей період виник термін "лампочка Ілліча".

Чарівна електрика

Діти повинні знати, що таке електрика. Але навчати потрібно в ігровій формі, щоб отримані знання не набридли в перші хвилини. Для цього можна відвідати відкрите заняття «Чарівна електрика». До нього входять такі освітні завдання:

• узагальнення в дітей віком інформації про електрику;
• розширити знання про те, де живе електрика і чим вона може допомогти людям;
• познайомити дитину із причинами виникнення статичної електрики;
• пояснити правила безпеки у поводженні з побутовими електроприладами.

Також ставляться й інші завдання:

• у дитини формується бажання відкривати щось нове;
• діти навчаються взаємодіяти з навколишнім світом та його об'єктами;
• розвивається мислення, спостереження, здатність до аналізу та вміння робити правильні висновки;
• здійснюється активна підготовка до школи.

Заняття необхідне й у виховних цілях. Під час його проведення:

• підкріплюється інтерес до вивчення навколишнього світу;
• з'являється задоволення від відкриттів, які вийшли у результаті проведених експериментів;
• виховується вміння працювати у колективі.

Як матеріал надаються:

• іграшки з батарейками;
• пластмасові палички за кількістю присутніх;
• вовняна та шовкова тканини;
• навчальна іграшка «Збери предмет»;
• картки «Правила щодо використання побутових електроприладів»;
• кольорові кульки.

Для дитини це буде чудовим заняттям на літо.

Висновок

Ми не можемо точно стверджувати, хто насправді першим відкрив електрику. Є всі підстави вважати, що про нього знали ще до Фалеса. Але більшість вчених (Вільям Гілберт, Отто фон Геріке, Вольт Ом, Ампер) повною мірою зробили власний внесок у розвиток електрики.

Альтернативна версія історії відкриття електрики

Науці не відомо, коли відбулося відкриття електрики. Ще давні люди спостерігали блискавки. Пізніше вони помітили, що деякі тіла, якщо їх потерти одне одного, можуть притягуватися чи відштовхуватися. Властивість притягувати чи відштовхувати невеликі предмети добре виявлялося біля бурштину.
1600 р. з'явився перший термін, пов'язаний з електрикою, — електрон. Ввів його Вільям Гілберт, який запозичив це слово з грецької мови, де воно позначало бурштин. Пізніше такі властивості було виявлено у алмазу, опала, аметиста, сапфіру. Ці матеріали він назвав електриками, а саме явище – електрикою.
Отто фон Геріке продовжив дослідження Гілберта. Він винайшов електростатичну машину — перший прилад вивчення електричних явищ. Вона являла собою металевий стрижень, що обертається, з кулею, зробленою з сірки. При обертанні куля терлася об шерсть і набувала значного заряду статичної електрики.

У 1729 р. англієць Стівен Грей удосконалив машину Геріке, замінивши в ній сірчану кулю на скляну.

У 1745 р. Юрген Клейст і Пітер Мушенбрук винайшли лейденську банку, що є скляною ємністю з водою, здатну накопичити значний заряд. Вона стала зразком сучасних конденсаторів. Вчені помилково вважали, що накопичувачем заряду є вода, а чи не скло. Пізніше замість води почали використовувати ртуть.
Бенджамін Франклін розширив набір термінів описи електричних явищ. Він ввів поняття: заряд, два роди зарядів плюс і мінус для їх позначення. Йому належать терміни конденсатор, провідник.
Безліч проведених у 17 столітті експериментів мало описовий характер. Практичного застосування вони отримали, але послужили фундаментом у розвиток теоретичних і практичних основ електрики.

Перші наукові експерименти з електрикою

Наукові дослідження електрики розпочалися у 18 столітті.

У 1791 р. італійський лікар Луїджі Гальвані виявив, що струм, що протікає м'язами препарованих жаб, викликає їх скорочення. Своє відкриття він назвав тваринним електрикою. Але Луїджі Гальвані не зміг повністю пояснити отримані результати.

Відкриття тваринної електрики зацікавило італійця Олександро Вольта. Відомий вчений повторив досліди Гальвані. Він повторно довів, що живі клітини виробляють електричний потенціал, але причина появи хімічна, а чи не тваринна. Так сталося відкриття електричної гальванічної електрики.
Продовжуючи свої досліди, Олександро Вольта сконструював пристрій, що виробляє напругу без електростатичної машини. Це була стопка мідних і цинкових пластин, що чергуються, розділених змоченими в розчині солі шматочками паперу. Пристрій отримав назву вольтового стовпа. Воно стало зразком сучасних гальванічних елементів, що служать для вироблення електроенергії.
Важливо відзначити, що Наполеон Бонапарт дуже зацікавився винаходом Вольта, і в 1801 р. надав йому титул графа. А пізніше знамениті фізики вирішили на його честь назвати одиницю виміру напруги 1 (вольт).

Луїджі Гальвані та Олександро Вольта - великі експериментатори в галузі електрики. Але у 18 ст. пояснити суть явищ де вони могли. Побудова теорії електрики та магнетизму почалося у 19 ст.

Наукові дослідження електрики у 19 столітті

Російський винахідник Василь Петров, продовжуючи експерименти Вольта, 1802 р. відкрив вольтову дугу. У його дослідах використовувалися вугільні електроди, які спочатку зрушувалися, за рахунок протікання струму розжарювалися, а потім розсувалися. Між ними виникала стійка дуга, здатна горіти при напрузі всього 40-50 вольт. При цьому виділялася значна кількість тепла. Досліди Петрова вперше показали можливості практичного застосування електрики, сприяли винаходу лампи розжарювання та електрозварювання. Для своїх дослідів В. Петров сконструював батарею довжиною 12 м. Вона була здатна створити напругу 1700 вольт.

Недоліками вольтової дуги були швидке згоряння вугілля, виділення вуглекислого газу та кіптяви. За вдосконалення джерела світла взялися кілька найбільших винахідників того часу, кожен з яких зробив свій внесок у розвиток електричного освітлення. Всі вони вважали, що джерело тепла і світла має знаходитися у скляній колбі, з якої викачано повітря.
Ідею використання металевої нитки розжарювання ще 1809 р. запропонував англійський фізик Деларю. Але протягом багатьох років тривали експерименти з вугільними стрижнями та нитками.
В американських підручниках з електрики стверджується, що батьком лампи розжарювання є їхній співвітчизник Томас Едісон. Він зробив величезний внесок у історію відкриття електрики. Але досліди Едісона щодо вдосконалення ламп розжарювання закінчилися наприкінці 1870-х рр., коли він відмовився від металевої нитки розжарення та повернувся до вугільних стрижнів. Його лампи могли безперебійно горіти близько 40 годин.

Через 20 років російський винахідник Олександр Миколайович Лодигін винайшов лампу, в якій використовувалася дротяна нитка напруження з тугоплавкого металу, скручена в спіраль. З колби було викачано повітря, через яке відбувалося окислення нитки та її перегорання.
Найбільша компанія світу з виробництва електротехнічної продукції General Electric викупила у Лодигіна патент на виробництво ламп з вольфрамовою ниткою. Це дозволяє вважати, що батьком лампи розжарювання є наш співвітчизник.
Над удосконаленням лампи розжарювання працювали хіміки та фізики, та їх відкриття, винаходи та удосконалення дозволили створити лампу розжарювання, якою люди користуються сьогодні.

У 19 ст. електрика стала застосовуватися як для освітлення.
У 1807 р. англійському хіміку Хемфрі Деві електролітичним способом вдалося виділити з розчину лужні метали натрій та калій. Інших способів одержання цих металів на той час не було.
Його співвітчизник Вільям Стерджен 1825 р. винайшов електромагніт. Продовжуючи дослідження, він створив першу модель електродвигуна, роботу якого продемонстрував у 1832 році.

Становлення теоретичних основ електрики

Крім винаходів, що отримали практичне застосування, 19 ст. почалося побудова теоретичних основ електрики, відкриття та формулювання основних законів.

У 1826 р. німецький фізик, математик, філософ Георг Ом експериментально встановив і теоретично обґрунтував свій знаменитий закон, який описує залежність струму у провіднику від його опору та напруги. Ом розширив набір термінів, які у електриці. Він запровадив поняття електрорушійної сили, провідності, падіння напруги.
Завдяки гучним у науковому світі публікаціям Г. Ома, теорія електрики стала бурхливо розвиватися, але сам автор зазнав гонінь з боку начальства і був звільнений з посади шкільного вчителя математики.

Величезний внесок у розвиток теорії електрики зробив французький філософ, біолог, математик, хімік Андре-Марі Ампер. Через бідність батьків він змушений був займатися самоосвітою. У віці 13 років він уже опанував інтегральне та диференціальне обчислення. Це дозволило йому здобути математичні рівняння, що описують взаємодії кругових струмів. Завдяки працям Ампера в електриці з'явилися 2 суміжні області: електродинаміка та електростатика. З невідомих причин Ампер у зрілому віці перестав займатися електрикою та захопився біологією.

Над розвитком теорії електрики працювали багато фізиків різних національностей. Вивчивши їх праці, видатний англійський фізик Джеймс-Клерк Максвелл побудував єдину теорію електричних та магнітних взаємодій. Електродинаміка Максвелла передбачає наявність особливої ​​форми матерії електромагнітного поля. Свою працю, присвячену цій проблемі, він опублікував у 1862 р. Теорія Максвелла дозволила описати вже відомі електромагнітні явища та передбачити невідомі.

Історія розвитку електричних засобів зв'язку

Щойно в давніх людей виникла потреба у спілкуванні, виникла потреба у організації обміну повідомленнями. Історія розвитку засобів зв'язку до відкриття електрики багатогранна і в кожного народу своя.

Коли люди оцінили можливості електрики, постало питання передачі інформації з його допомогою.
Перші спроби передачі електричних сигналів було здійснено відразу після дослідів Гальвані. Джерелом енергії служив вольтовий стовп, приймачем — жаб'ячі лапки. Так з'явився перший телеграф, який тривалий час удосконалювався та модернізувався.

Для передачі її спочатку потрібно було кодувати, а після прийому розкодувати. Для кодування інформації американський художник Самюел Морзе в 1838 р. вигадав спеціальну абетку, що складається з комбінацій точок і тире, розділених проміжками. Відома точна дата першої телеграфної передачі - 27 травня 1844 р. Зв'язок був встановлений між Балтімором і Вашингтоном, розташованих на відстані 64 км.

Засоби зв'язку такого роду вміли передавати повідомлення на великі відстані, зберігати їх на паперовій стрічці, але мали й низку недоліків. На кодування та декодування повідомлень витрачалося багато часу, приймач та передавач мали обов'язково з'єднуватися проводами.

У 1895 р. російському винахіднику Олександру Попову вдалося продемонструвати роботу першого бездротового передавача та приймача. Як приймальний елемент використовувалася антена (або вібратор Герца), а як реєструючий елемент - когерер. Для живлення приладу використовувалася батарея постійного струму з напругою кілька вольт.
У винаході когерера велика заслуга французького фізика Едварта Бранлі, який відкрив можливість змінювати опір металевого порошку за рахунок впливу електромагнітних хвиль.
Засоби зв'язку, побудовані на основі передавача та приймача Попова, служать і зараз.

Сенсаційне повідомлення про свої відкриття у сфері передачі електромагнітних хвиль у 1891 р. зробив сербський учений Нікола Тесла. Але людство не було готове прийняти його ідеї та зрозуміти, як на практиці застосувати винаходи Тесла. Через багато десятиліть вони лягли в основу сьогоднішніх засобів електронних комунікацій: радіо, телебачення, стільникового та космічного зв'язку.

Серед жителів планети знайти таких, які не мають уявлення про електрику, важко. Але тих, хто знає, коли і хто відкрив електрику, з чого вона складається, хто зробив важливе та корисне для людства відкриття, мало. Тому варто розібратися, що є електричні явища і кому ми повинні їх відкриттям.

Вконтакте

Коли та як було відкрито

Історія відкриття цього явища була дуже тривалою. Саме слово вигадав грецький вчений Фалес. Воно стало похідним від поняття «електрон», що перекладається як «бурштин». З'явився цей термін до нашої ери завдяки Фалесу, який помітив властивість бурштину після того, як його потерти, притягувати легкі предмети.

Сталося це за сім століть до н. Фалес проводив багато дослідів, вивчаючи побачене. Це були перші досліди із зарядами у світі. На цьому його спостереження закінчилися. Далі він не зміг просунутися, але саме цей учений вважається основоположником теорії електроенергії, її першовідкривачем, хоча як наука це явище не набуло розвитку. Його спостереження були надовго забуті, не викликавши інтересу вчених.

Перші досліди

У середині XVII століття Отто Геріке зайнявся науковим дослідженням спостережень Фалеса. Німецький вчений сконструював перший прилад у формі кулі, що обертається, який він зафіксував на залізному штифті.

Після його смерті дослідження продовжили інші вчені:

• німецькі фізики Бозе та Вінклер;
• англієць Хоксбі.

Вони удосконалили прилад, винайдений Генріке, та відкрили деякі інші властивості явища. Перші досліди, які проводяться за допомогою цього апарату, послужили поштовхом для нових винаходів.

Історія відкриття

Подальший розвиток теорія електрики отримала кілька століть. Створив теорію У. Гільберта, який зацікавився подібними явищами.

На початку 18століття було доведено, що одержуване при терті різних матеріалів електрика буває різною. А в 1729 р. голландець Мушенбрук виявив, що якщо скляну банку заліпити з обох боків листочками станіоля, там накопичуватимуться електроенергія.

Це явище отримало назву лейденські банки.

Важливо!Вчений Би. Франклін першим припустив, що існують позитивні та негативні заряди.

Він зміг пояснити процес лейденської банки, довівши, що обкладення банки можна «змусити» електризуватись різними по знаку зарядами. Франклін займався вивченням атмосферних електричних явищ. Майже одночасно з ним подібні дослідження вели російський фізик Г. Ріхман та вчений М.В. Ломоносів. Тоді ж був винайдений громовідвід, Дія якого пояснювалося виникненням різниці напруг.

А. Вольт (1800) створив гальванічну батарею, склавши її з круглих срібних пластин, між якими він розташував розмочені солоною водою паперові шматочки. Хімічна реакція усередині батареї виробляла електричний заряд.

Початок 1831 ознаменувався тим, що Фарадей створив електричний генератор, дія якого заснована була на відкритому цим ученим .

Чимало електричних приладів створив відомий вчений Нікола Тесла у XX тисячолітті. Основні події у розвитку електрики можна викласти у такому хронологічному порядку:

• 1791 - вчений Л. Гальвані відкрив зарядів по провідникам, тобто. електричний струм;
• 1800 - представлений генератор струму А. Вольтом;
• 1802 - Петров відкрив електродугу;
• 1827 р. – Дж. Генрі сконструював ізоляцію проводів;
• 1832 - член академії Петербурга Шилінг показав електричний телеграф;
• 1834 р. – академік Якобі створив електродвигун;
• 1836 - С. Морзе запатентував телеграф;
• 1847 р. – Сіменс запропонував гумовий матеріал для ізоляції проводів;
• 1850 - Якобі винайшов літературний телеграф;
• 1866 - Сіменс запропонував динамо-машину;
• 1872 р. – О.М. Лодигін створив лампу розжарювання, де використовував вугільну нитку;
• 1876 ​​р - винайдено телефон;
• 1879 - Едісон розробив систему електроосвітлення, що використовується досі;
• 1890 рік – став стартовим щодо широкого застосування електроприладів у побуті;
• 1892 - з'явилися перші побутові прилади, що використовуються господинями на кухні;

Перелік відкриттів можна продовжити. Але всі вони вже були засновані на попередніх.

Перші досліди з електрикою

Вперше досліди із зарядами були проведені 1729 р. англійцем С. Греєм. Під час цих дослідів вчений встановив: не всі предмети передають електричний заряд. З середини 1833 р. серйозними дослідженнями цієї галузі науки зайнявся француз Ш. Дюфе. Повторивши досліди Фалеса та Гільберта, він підтвердив існування двох видів заряду.

Важливо!З кінця 18 століття почалася нова епоха досягнень науки. Росіянин В. Петров відкрив «Вольтову дугу». Жан А. Нолле сконструював перший електроскоп, який згодом став прообразом електрокардіографа. А 1809 ознаменувався важливим відкриттям: англійський вчений Деларю винайшов першу лампочку розжарювання, що дала поштовх у промисловому застосуванні відкритих законів фізики.

Явища у природі, пов'язані з електрикою

Природа багата на явища електричної природи. Прикладами таких явищ, які пов'язані з електрикою, є північне сяйво, блискавка та ін.

Північне сяйво

Верхні шари повітряної оболонки часто накопичують дрібні частинки, що прилітають із космосу. Їхнє зіткнення з атмосферою та пилом викликає свічення на небі, яке супроводжують сполохи. Таке явище спостерігають мешканці полярних районів. Назвали це явище полярним сяйвом. Північне світіння часом триває кілька діб, переливаючись різними кольорами.

Блискавка

Переміщаючись з атмосферними потоками, купові хмари викликають тертя крапель та крижаних кристалів. Внаслідок тертя у хмарах накопичуються заряди. Це призводить до утворення між хмарами та землею гігантських іскор. Це і є блискавки. Вони супроводжуються гуркотом грому.

Накопичення електричних зарядів у повітрі іноді викликає утворення невеликих кульок, що світятьсяабо великих іскор. Ці кулі та іскри названі кульовими блискавками. Вони рухаються з повітрям, вибухаючи від контакту з окремими предметами. Такі блискавки нерідко викликають опіки та загибель живих істот та людей, загоряння предметів. Точно пояснити причини появи блискавок вчені поки що не можуть.

Вогні святого Ельма

Так називають явище, знайоме плаваючим на вітрильниках морякам з давніх-давен. Вони раділи, коли бачили свічення щогл у негоду. Моряки вважали, що вогні свідчать про заступництво святого Ельма.

Світіння можна спостерігати у грозу на високих шпилях. Вогники виглядають як свічки та кисті блакитного або світло-фіолетового відтінку. Довжина цих вогнів іноді сягає метра. Сяйво часом супроводжує шипінняабо тихий свист.

Моряки намагалися відламати частину щогли разом із вогнем. Але це ніколи не вдавалося, оскільки вогонь «перетікав» на щоглу і піднімався вгору. Полум'я це холодне, від нього не спалахує, воно не обпалює руки. І горіти може кілька хвилин, іноді близько години. Сучасні вчені встановили, що це вогні мають електричну природу.

Коли з'явилася електрика у Росії

Дати, як у Росії почалася епоха використання електроенергії, називають різні. Усе залежить від критерію, яким її встановлюють.

Багато хто співвідносить цю подію з 1879 роком. У Петербурзі тоді було встановлено електричні ліхтарі на ливарному мосту. Але є люди, які вважають датою появи в Росії електрики початок 1880 - дату створення електричного відділу в Російському технічному суспільстві.

Знаковою датою також можна вважати травень 1883 р., час, коли робітники виконали ілюмінацію кремлівського двору до церемонії коронування Олександра ІІІ. Для цього на Софійську набережну встановили електростанцію. А трохи пізніше електрифікували головну вулицю в Петербурзі та Зимовий.

Через три роки в Російській імперії створили «Товариство електроосвітлення», яке зайнялося розробкою плану встановлення ліхтарів на вулицях Москви та Санкт-Петербурга. А ще за кілька років починається всюди по імперії будівництво та оснащення електростанцій.

З чого складається електроенергія

Все, що оточує нас, у тому числі й люди, складається з атомів. Атом складається з позитивно зарядженого ядра. Навколо цього ядра обертаються негативно заряджені частинки, які називаються електронами. Ці частки нейтралізують позитивний заряд ядра. Тому атом має нейтральний заряд. Утворюється електрика спрямованим переміщенням електронівз одного атома в інший. Таку дію можна здійснити за допомогою генератора, тертя чи хімічної реакції.

Увага!Процес заснований на властивості тяжіння частинок, що мають різні заряди, та відштовхування однакових зарядів. В результаті виникає струм, який може передаватися через провідники (найчастіше метали). Матеріали, які здатні передавати струм, називаються ізоляторами. Хороші ізолятори – це дерево, пластмасові та ебонітові предмети.

Як утворюється різна електрика

Електроенергія буває різної природи: . Крім того, є ще статична електрика. Воно утворюється у разі порушення рівноваги зарядів усередині атомів, як було зазначено раніше.

У побуті людині постійно доводиться стикатися з нею, оскільки одяг синтетичної природи є у кожному будинку. А вона під час тертя накопичує заряд. Деякі предмети одягу при роздяганні чи одяганні дають такий ефект.

Про це сигналізують іскри та тріск. Джерела статичної електрики знаходяться у кожній квартирі. Це побутові електроприлади та комп'ютери, що електризують дрібний пил, що осідає на підлозі, поверхнях меблів та одязі. Вона негативно впливає на здоров'я людей.

Важливо!Для отримання електроенергії утворюють магнітне поле. Воно притягує електрони, змушуючи їх рухатися провідником. Цей процес переміщення часток називається електричним струмом. При стаціонарному магнітному полі струм тече по провіднику незмінний.

Наука електродинаміка

Теорія електрики містить закони, що охоплюють безліч електромагнітних явищ і законів взаємодій.

Це пов'язано з тим, що в всі тіла складаються із заряджених частинок. Взаємодія між ними набагато сильніша за гравітаційні. І в даний час ця наука є найбільш корисною для людства.

Засновником науки визнано вченого Гільберта. До 1600 р. наука ця була лише на рівні знань Фалеса. Гільберт спробував збудувати теорію електрики.

До нього помічені грецьким ученим властивості тяжіння вважалися лише кумедним фактом. Гільберт проводив свої спостереження, використовуючи електроскоп. Його дослідження та наукові основи стали основним етапом у науці. А сама назва стала застосовуватися з 1650 року.

Сучасна наука про електричні явища та закони називається електродинамікою. Зараз важко уявити життя без електроенергії. За допомогою електричного струму створено багато приладів, що допомагають передавати інформацію на великі відстані, навіть у . Технічний прогрес дозволив поставити його на службу всьому людству, дедалі більше відкриваючи таємниці цього природного явища. Але все ж таки в цій галузі науки ще міститься багато незвіданого.

Звідки з'явилася електрика

Хто винайшов електрику