对大多数人来说,电是一种普遍而重要的现象。就像任何熟悉的东西一样,它很少引起注意。很少有人想知道它来自哪里,它是如何工作的,可以用它做什么。然而,他的研究早在我们这个时代之前就进行了,直到现在,一些谜团仍未解开。

电流是什么意思
电是与电荷存在相关的一系列现象。这个词最常表示电流及其引起的所有过程。
电流是带电荷的粒子在电场的影响下的定向运动。
谁发明了电——历史
早在我们这个时代之前,人们就研究了电的特殊表现形式。但将它们组合成一个理论来解释天空中的闪电、物体的吸引力、引起火灾和身体部位麻木甚至人死亡的能力,结果证明是一项艰巨的任务。

自古以来,科学家们就研究了电的三种表现形式:
- 发电的鱼;
- 静电;
- 磁性。
在古埃及,治疗师知道尼罗河鲶鱼的奇怪能力,并试图用它来治疗头痛和其他疾病。古罗马医生出于类似目的使用电动坡道。古希腊人详细研究了黄貂鱼的奇怪能力,并知道一种生物可以在不通过三叉戟和渔网直接接触的情况下使人昏迷。
早些时候,人们发现如果你在一块羊毛上摩擦琥珀,它会开始吸引羊毛和小物件。后来又发现了另一种具有类似性质的材料——碧玺。
公元前500年左右印度和阿拉伯科学家知道能够吸引铁的物质,并在各个领域积极利用这种能力。公元前100年左右中国科学家发明了磁罗盘。
1600年,伊丽莎白一世和詹姆斯一世的宫廷医生威廉吉尔伯特发现整个星球是一个巨大的罗盘,并引入了“电”的概念(来自希腊语“琥珀”)。在他的著作中,在羊毛上摩擦琥珀的实验和指南针指向北方的能力开始结合成一个理论。在下图中,他向伊丽莎白一世展示了磁铁。

1633 年,工程师 Otto von Guericke 发明了一种静电机器,它不仅可以吸引物体,还可以排斥物体,1745 年,Peter van Muschenbroek 制造了世界上第一个电荷存储装置。
1800 年,意大利人 Alessandro Volta 发明了第一个 电流源 - 产生的电池 直流电.他还能够远距离传输电流。因此,今年被许多人认为是电的发明年。
1831 年,迈克·法拉第发现了电磁感应现象,为发明各种基于电流的装置开辟了道路。

在十九世纪至二十世纪之交,由于尼古拉特斯拉的活动,取得了巨大的发现和成就。除其他外,他发明了高频发生器和 变压器、 电动机、 无线电信号天线。
研究电的科学
电是一种自然现象。它在生物学、化学和物理学中被部分研究。最完整的电荷是在电动力学的框架内考虑的 - 这是物理学的一个分支。
电学理论和定律
管理电力的法律很少,但它们充分描述了这一现象:
- 能量守恒定律是电现象也遵循的基本定律。
- 欧姆定律是电流的基本定律;
- 电磁感应定律 - 关于电磁场和磁场;
- 安培定律 - 关于两个导体与电流的相互作用;
- 焦耳-楞次定律——关于电的热效应;
- 库仑定律——关于静电;
- 左右手的规则——确定磁场线的方向和作用于磁场中导体的安培力;
- 楞次法则——确定感应电流的方向;
- 法拉第定律是关于电解的。
第一次电实验
最初的电实验主要是为了娱乐。它们的本质是在一种鲜为人知的力量的影响下被吸引和排斥的轻物体。另一个有趣的体验是通过一连串手拉手的人传输电力。让·诺莱特(Jean Nollet)积极研究了电的生理效应,他让电荷通过了 180 个人。
电流是由什么组成的?
电流是带电粒子(电子、离子)的定向或有序运动。这种粒子称为电荷载体。为了出现运动,物质中必须有自由带电粒子。带电粒子在物质中移动的能力决定了该物质的电导率。根据电导率,物质分为导体、半导体、电介质和绝缘体。

在金属中,电荷由电子移动。同时,物质本身不会泄漏到任何地方——金属离子牢固地固定在结构的节点中,并且只会轻微振荡。
在液体中,电荷由离子携带:带正电的阳离子和带负电的阴离子。粒子冲向带有相反电荷的电极,在那里它们变成中性并沉降。
在具有不同电位的力的作用下,气体在气体中形成等离子体。电荷由两极的自由电子和离子携带。
在半导体中,电荷被电子移动,从一个原子移动到另一个原子,并留下被认为带正电的不连续性。

电流从哪里来
通过电线进入房屋的电力是由各个发电厂的发电机产生的。在它们上面,发电机连接到一个不断旋转的涡轮机。
在设计中 发电机 有一个转子 - 位于磁铁两极之间的线圈。当涡轮机在磁场中旋转该转子时,根据物理定律,会出现或感应出电流。因此,发电机的目的是将旋转的动能转化为电能。

有许多方法可以使涡轮机旋转,使用各种能源。它们分为三种类型:
- 可再生能源——源自取之不尽的资源:水流、阳光、风、地热资源和生物燃料;
- 不可再生 - 从资源中获得的能源非常缓慢,与消耗率不相称:煤、石油、泥炭、天然气;
- 核 - 从核细胞分裂过程中获得的能量。
大多数情况下,电力是通过以下工作产生的:
- 水力发电厂 (HPP) - 建在河流上并利用水流的能量;
- 火力发电厂 (TPP) - 利用燃料燃烧产生的热能运行;
- 核电站 (NPP) - 利用从核反应过程中获得的热能运行。
转换后的能量通过电线提供给变电站和开关设备,然后才到达最终消费者。
现在,所谓的替代能源类型正在积极发展。其中包括风力涡轮机、太阳能电池板、地热资源的使用以及任何其他通过异常现象获取电力的方式。替代能源在生产力和回报方面远不如传统能源,但在某些情况下,它有助于节省资金并减少主电网的负载。
还有一个关于存在的神话 BTG - 无燃料发电机。互联网上有展示他们工作的视频,并提供销售。但是关于这些信息的可靠性存在很多争议。
自然界中的电力类型
自然产生的电最简单的例子是闪电。云中的水粒子不断地相互碰撞,获得正电荷或负电荷。较轻的、带正电的粒子最终到达云层的顶部,而较重的带负电粒子则向下移动。当两朵相似的云距离足够近,但高度不同时,其中一个的正电荷开始被另一个的负粒子相互吸引。就在这个时候,闪电出现了。此外,这种现象发生在云层和地球表面本身之间。
自然界中电的另一个表现是鱼、鳐鱼和鳗鱼的特殊器官。在它们的帮助下,它们可以产生电荷来保护自己免受掠食者的伤害或击晕猎物。它们的潜在范围从非常微弱的放电(人类察觉不到)到致命的放电。有些鱼会在它们周围产生微弱的电场,这有助于它们寻找猎物并在泥水中航行。任何物理对象都会以某种方式扭曲它,这有助于重建周围的空间并在没有眼睛的情况下“看到”。
电也表现在生物体的神经系统的工作中。神经冲动将信息从一个细胞传递到另一个细胞,使您能够对外部和内部刺激做出反应,思考和控制您的动作。
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