Електрична енергија је један од стубова модерне цивилизације. Живот без струје је, наравно, могућ, јер су се и наши не тако давни преци одлично снашли без њега. "Овде ћу све осветлити сијалицама Едисон и Сванн!" - узвикивао је сир Хенри Баскервилле из филма Тхе Артхур Цонан Доиле-а Тхе Хоунд оф Баскервиллес, када је први пут видео туробни замак који је требало да наследи. Али двориште је било већ крајем 19. века.
Електрична енергија и с њом повезан напредак пружили су човечанству могућности без преседана. Готово је немогуће навести их, толико су бројни и глобални. Све што нас окружује некако је направљено уз помоћ струје. Тешко је пронаћи нешто неповезано са тим. Живи организми? Али неки од њих сами производе значајне количине електричне енергије. А Јапанци су научили да повећавају принос печурки излажући их високонапонским ударима. Сунце? Сија сам од себе, али његова енергија се већ прерађује у електричну енергију. Теоретски, у неким одвојеним аспектима живота можете и без електричне енергије, али такав квар ће закомпликовати и поскупити живот. Дакле, морате знати електричну енергију и бити у могућности да је користите.
1. Дефиниција електричне струје као струје електрона није апсолутно тачна. На пример, у електролитима у батеријама струја представља проток јона водоника. А у флуоресцентним лампама и фотоблицовима протони, заједно са електронима, стварају струју и то у строго регулисаном односу.
2. Талес из Милета био је први научник који је обратио пажњу на електричне појаве. Древни грчки филозоф размишљао је о чињеници да јантарни штап, ако се протрља о вуну, почиње да привлачи длаке, али он није прелазио даље од размишљања. Израз "електрична енергија" сковао је енглески лекар Виллиам Гилберт, који је користио грчку реч "амбер". Гилберт такође није отишао даље од описивања феномена привлачења длака, честица прашине и остатака папира јантарним штапићем утрљаним на вуну - дворски лекар краљице Елизабете имао је мало слободног времена.
Талес из Милета
Виллиам Гилберт
3. Проводљивост је први открио Степхен Граи. Овај Енглез није био само талентовани астроном и физичар. Показао је пример примењеног приступа науци. Ако су се његове колеге ограничиле на описивање феномена и, максимално, објавиле свој рад, онда је Греј одмах зарадио профит од проводљивости. Показао је број „летећег дечака“ у циркусу. Дечак је лебдео над ареном на свиленим конопцима, тело му је било напуњено генератором, а дланови су му привлачили сјајне златне латице. Двориште је било галантно у 17. веку и „електрични пољупци“ су брзо ушли у моду - варнице су скакале између усана двоје људи набијених генератором.
4. Прва особа која је патила од вештачког набоја електричне енергије био је немачки научник Евалд Јурген вон Клеист. Конструисао је батерију, касније названу Леиден тегла, и напунио је. Покушавајући да испразни лименку, вон Клеист је примио врло осетљив електрични удар и изгубио свест.
5. Први научник који је умро у проучавању електричне енергије био је колега и пријатељ Михаила Ломоносова. Георг Рицхманн. Провукао је жицу са гвозденог стуба постављеног на крову у своју кућу и испитивао струју током грмљавине. Једна од ових студија се тужно завршила. Очигледно је грмљавина била посебно јака - електрични лук је склизнуо између Рицхмана и сензора електричне енергије, убивши научника који је стајао преблизу. У такву ситуацију доспео је и чувени Бењамин Франклин, али лице новчанице од сто долара имало је среће да преживи.
Смрт Георга Рицхманна
6. Прву електричну батерију створио је Италијан Алессандро Волта. Његова батерија била је направљена од сребрних новчића и цинкових дискова, чији су парови били одвојени влажном пиљевином. Италијан је своју батерију створио емпиријски - природа електричне енергије тада је била несхватљива. Уместо тога, научници су мислили да су то разумели, али су погрешно мислили.
7. Феномен трансформације проводника под дејством струје у магнет открио је Ханс-Цхристиан Оерстед. Шведски природни филозоф случајно је довео жицу кроз коју је текла струја до компаса и видео угиб стрелице. Феномен је оставио утисак на Оерстеда, али он није разумео какве могућности он сам у себи крије. Андре-Марие Ампере је плодно истраживао електромагнетизам. Француз је добио главне лепиње у облику универзалног признања и јединице тренутне снаге назване по њему.
8. Слична прича се догодила са термоелектричним ефектом. Тхомас Сеебецк, који је радио као лаборант на одељењу Универзитета у Берлину, открио је да ако загревате проводник направљен од два метала, кроз њега протиче струја. Пронашао, пријавио и заборавио. А Георг Охм је управо радио на закону који ће добити његово име и користио је рад Сеебецка и сви знају његово име, за разлику од имена берлинског лаборанта. Охм је, иначе, отпуштен са места школског учитеља физике због експеримената - министар је сматрао постављање експеримената недостојним стварног научника. Тада је била у моди филозофија ...
Георг Охм
9. Али још један лаборант, овог пута у Краљевском институту у Лондону, јако је узнемирио професоре. Мицхаел Фарадаи, 22, напорно је радио на стварању електромотора свог дизајна. Хампхреи Дави и Виллиам Волластон, који су Фарадаиа позвали као лабораторијске асистенте, нису могли поднети такву дрскост. Фарадаи је своје моторе модификовао већ као приватна особа.
Мицхаел Фарадаи
10. Отац употребе електричне енергије за домаће и индустријске потребе - Никола Тесла. Овај ексцентрични научник и инжењер развио је принципе добијања наизменичне струје, њеног преноса, трансформације и употребе у електричним уређајима. Неки људи верују да је Тунгуска катастрофа резултат Теслиног искуства у тренутном преносу енергије без жица.
Никола Тесла
11. Почетком двадесетог века Холанђанин Хеике Оннес успео је да добије течни хелијум. За ово је било потребно хладити гас на -267 ° Ц. Када је идеја успела, Оннес није одустао од експеримената. Хладио је живу на исту температуру и открио да је електрични отпор очвршћене металне течности опао на нулу. Тако је откривена суперпроводљивост.
Хеике Оннес - добитник Нобелове награде
12. Снага просечног удара грома је 50 милиона киловата. Изгледало би као налет енергије. Зашто још увек не покушавају да га користе на било који начин? Одговор је једноставан - удар грома је врло кратак. А ако ове милионе преведете у киловат-сате, који изражавају потрошњу енергије, испада да је ослобођено само 1.400 киловат-сати.
13. Прва комерцијална електрана на свету дала је струју 1882. године. 4. септембра генератори које је дизајнирала и произвела компанија Томаса Едисона напајали су неколико стотина домова у Њујорку. Русија је заостајала врло кратко - 1886. године почела је да ради електрана, смештена тачно у Зимској палати. Његова снага се непрестано повећавала, а након 7 година њиме се напајало 30.000 лампи.
Унутар прве електране
14. Едисонова слава као генија електричне енергије је увелико претјерана. Био је несумњиво генијалан менаџер и највећи у истраживању и развоју. Какав је само његов план за проналаске, који је заправо и спроведен! Међутим, жеља да се нешто стално измишља до наведеног датума имала је и негативне стране. Само један „рат струја“ између Едисона и Вестингхоусе-а са Николом Теслом коштао је потрошаче електричне енергије (а ко је још платио црни ПР и остале с тим повезане трошкове?) Стотине милиона оних који су подржани златним доларима. Али успут су Американци добили електричну столицу - Едисон је прогурао погубљење криминалаца наизменичном струјом како би показао његову опасност.
15. У већини земаља света номинални напон електричних мрежа је 220 - 240 волти. У Сједињеним Државама и неколико других земаља потрошачи се напајају са 120 волти. У Јапану мрежни напон износи 100 волти. Прелазак са једног напона на други је веома скуп. Пре Великог отаџбинског рата у СССР-у је постојао напон од 127 волти, затим је почео постепени прелаз на 220 волти - с тим се губици у мрежама смањују 4 пута. Међутим, неки потрошачи су пребачени на нови напон већ крајем 1980-их.
16. Јапан је кренуо својим путем у одређивању фреквенције струје у електричној мрежи. Са разликом од годину дана за различите делове земље, опрема за фреквенције од 50 и 60 херца је купљена од страних добављача. Било је то крајем 19. века и још увек постоје два стандарда фреквенције у земљи. Међутим, гледајући Јапан, тешко је рећи да је ово одступање у фреквенцијама некако утицало на развој земље.
17. Варијабилност напона у различитим земљама довела је до чињенице да на свету постоји најмање 13 различитих врста утикача и утичница. На крају, сву ову какофонију плаћа потрошач који купује адаптере, доводи различите мреже у куће и, што је најважније, плаћа губитке у жицама и трансформаторима. На Интернету можете пронаћи много притужби Руса који су се преселили у Сједињене Државе да у стамбеним зградама у становима нема машина за прање веша - они су, углавном, у заједничком вешу негде у подруму. Управо зато што машинама за прање веша треба посебна линија, што је скупо инсталирати у становима.
Ово нису све врсте продајних места
18. Чини се да је идеја о вечном покретачу, који је заувек умро у Босеу, оживела у идеји пумпаних акумулационих електрана (ПСПП). Првобитна звучна порука - да се ублаже дневне осцилације у потрошњи електричне енергије - доведена је до тачке апсурда. Почели су да дизајнирају ПСП и покушавају да граде чак и тамо где нема дневних флуктуација или су минималне. Сходно томе, лукави другови почели су да затрпавају политичаре очаравајућим идејама. На пример, у Немачкој се ове године разматра пројекат стварања подводне пумпе са пумпом у мору. Као што су замислили творци, огромну шупљу бетонску куглу требате потопити под воду. Напуниће се водом гравитацијом. Када је потребна додатна електрична енергија, вода из лопте допремаће се у турбине. Како служити? Електричне пумпе, наравно.
19. Још неколико контроверзних, благо речено, решења из области неконвенционалне енергије. У САД-у су осмислили патике за трчање које генеришу 3 вата електричне енергије на сат (наравно, у шетњи). А у Аустралији постоји термоелектрана која сагорева укратко. Једна и по тона шкољки претвара се у један и по мегават струје за један сат.
20. Зелена енергија практично је довела јединствени аустралијски електроенергетски систем до стања „лошег стања“. Несташица електричне енергије која је настала након замене капацитета ТЕ соларним и ветроелектранама довела је до њеног поскупљења. Раст цена навео је Аустралијанце да инсталирају соларне панеле на своје домове и ветротурбине у близини својих домова. Ово ће додатно избалансирати систем. Оператори морају да уведу нове капацитете, за шта је потребан нов новац, односно нова повећања цена. С друге стране, влада субвенционише сваки киловат електричне енергије коју добије у дворишту, истовремено намећући неподношљиве захтеве и захтеве традиционалним електранама.
Аустралијски пејзаж
21. Сви већ дуго знају да је електрична енергија добијена из термоелектрана „прљава“ - емитује се ЦО2 , ефекат стаклене баште, глобално загревање итд. Истовремено, еколози ћуте о томе да је исти СО2 Такође се генерише у производњи соларне, геотермалне, па чак и енергије ветра (за њено добијање потребне су врло нееколошке супстанце). Најчистије врсте енергије су нуклеарне и водене.
22. У једном од градова Калифорније, лампица са жарном нити, која је била упаљена 1901. године, непрекидно гори у ватрогасном одељењу. Лампу снаге само 4 вата створио је Адолпхе Сцхеие, који је покушао да се такмичи са Едисоном. Угљенични филамент је неколико пута дебљи од филамената модерних сијалица, али трајност Цхаиер лампе није одређена овим фактором. Савремени филаменти (тачније, спирале) усијања сагоревају када се прегреју. Угљенични филаменти у истој ситуацији само дају више светлости.
Лампа за рекордер
23. Електрокардиограм се уопште назива електричним јер се добија уз помоћ електричне мреже. Сви мишићи људског тела, укључујући срце, скупљају се и генеришу електричне импулсе. Уређаји их снимају, а лекар, гледајући кардиограм, поставља дијагнозу.
24. Громобран је, као што сви знају, изумео Бењамин Франклин 1752. године. Само у граду Невјанск (данас Свердловска област) 1725. године завршена је изградња куле висине веће од 57 метара. Невјанска кула је већ била крунисана громобраном.
Невјанска кула
25. Више од милијарде људи на Земљи живи без приступа електричној енергији из домаћинства.
