В каком веке изобрели электричество: Начало эры электричества | Виртуальный музей истории энергетики Северо-Запада — Светодиодные светильники и корпуса для светильников купить оптом в Москве

В каком веке изобрели электричество: Начало эры электричества | Виртуальный музей истории энергетики Северо-Запада

Содержание

Кто изобрел электричество? | New-Science.ru

Бенджамин Франклин получает все заслуги в открытии электричества, но все, что он сделал, это установил связь между молнией и электричеством. Шарль Франсуа Дюфе, Луиджи Гальвани, Алессандро Вольта, Майкл Фарадей, Томас Алва Эдисон и Никола Тесла внесли значительный вклад в развитие и коммерциализацию электричества.

Электричество повсюду вокруг нас: светильники, вентиляторы, компьютеры, мобильные телефоны и бесчисленное множество других устройств. В современном мире от этого практически невозможно убежать. Даже пытаясь убежать от электричества, вы найдете его по всей природе, от синапсов внутри человеческого тела до молнии во время грозы.

Но знаете ли вы, кто открыл электричество? Вообще-то, это довольно сложный вопрос. Большинство людей отдают должное только одному человеку (Бенджамину Франклину), что вроде как несправедливо.

Многие другие ученые использовали эксперименты Франклина для изучения электричества, и некоторые из них смогли изобрести различные формы электричества.

Давайте копнем глубже и выясним, кто были эти ученые и каков их вклад.

Электричество 2600 лет назад

Один из инструментов, обнаруженных в археологических раскопках близ Багдада, напоминает электрохимическую ячейку

Примерно в 600 году до нашей эры греческий математик Фалес Милетский обнаружил, что трение меха о Янтарь вызывает притяжение между ними. Более поздние наблюдения доказали, что это притяжение было вызвано дисбалансом электрических зарядов, который называется статическим электричеством.

Археологи также обнаружили доказательства того, что древние люди могли экспериментировать с электричеством. В 1936 году они нашли глиняный горшок с железным прутом и медной пластиной. Он похож на электрохимический (гальванический) элемент.

Неясно, для чего использовался этот инструмент, но он пролил некоторый свет на тот факт, что древние люди, возможно, изучали ранние формы батарей задолго до того, как мы это знаем.

Томас Браун использовал слово «электричество» в 1646 году

Версориум Гилберта

В 1600 году английский физик Уильям Гилберт написал книгу под названием De Magnete, в которой он объяснил, как статическое электричество генерируется трением янтаря. Однако он не понимал, что электрический заряд универсален для всех материалов.

Поскольку Гилберт изучал статическое электричество с помощью янтаря, а янтарь по-гречески называют «Электрум», он решил назвать его действие электрической силой. Он также изобрел электроскоп (известный как «versorium» Гилберта) для обнаружения присутствия электрического заряда на теле.

Работа Гилберта дала начало английскому слову «electricity», которое впервые появилось во втором выпуске научного журнала Pseudodoxia Epidemica , написанного сэром Томасом Брауном в 1946 году.

Шарль Франсуа Дюфе открыл типы электрических зарядов

Дальнейшие исследования проводились многими учеными. Отто фон Герике, например, изобрел примитивную форму фрикционной электрической машины в 1663 году. Стивен Грей различал проводимость и изоляцию и открыл явление, называемое электростатической индукцией, в 1729 году.

Один из основных вкладов начала 17 века сделал французский химик Шарль Франсуа Дюфе. Он открыл два типа электричества: стекловидное и смолистое (которое в настоящее время известно как положительный и отрицательный заряд соответственно).

Он также обнаружил, что объекты с одинаковым зарядом притягиваются друг к другу, а объекты с противоположным зарядом отталкиваются. Он также прояснил некоторые популярные заблуждения того времени, например, что электрические свойства объекта зависят от его цвета.

Бенджамин Франклин доказал, что молния имеет электрическую природу

В середине XVIII века Бенджамин Франклин широко изучал и проводил многочисленные эксперименты, чтобы понять электричество. В 1748 году он построил электрическую батарею, поместив несколько стеклянных листов, зажатых между свинцовыми пластинами. Он также открыл принцип сохранения заряда.

В июне 1752 года Франклин провел знаменитый эксперимент, чтобы доказать, что молния — это электричество. Он прикрепил металлический ключ к нижней части смоченной веревки воздушного змея и запустил змея во время грозы. Он был осторожен, стоя на изоляторе, чтобы избежать удара током.

Как он и ожидал, змей собрал немного электрического заряда из грозовых облаков, который затем потек по веревке, сотрясая его. Этот эксперимент доказал, что молния действительно была электрической по своей природе.

Луиджи Гальвани открыл биоэлектромагнетизм в 1780-х годах

Итальянский физик и биолог был пионером биоэлектромагнетизма. В 1780 году он провел несколько экспериментов на лягушках и обнаружил, что электричество является средой, через которую нейроны передают сигналы мышцам.

Алессандро Вольта изобрел электрическую батарею в 1800 году

Другой итальянский физик по имени Алессандро Вольта обнаружил, что некоторые химические реакции могут производить постоянный электрический ток. Он построил электрическую батарею, для производства непрерывного потока электрического заряда. Она была сделана из чередующихся слоев меди и цинка.

Вольта также различал электрический потенциал (V) и заряд (Q), описывая, что они пропорциональны для данного объекта.

Это то, что мы называем законом емкости Вольта. За эту работу единица измерения электрического потенциала SI (вольт) была названа в его честь.

Исследования, проведенные Вольтом, привлекли большое внимание и побудили других ученых провести аналогичные исследования, что в конечном итоге привело к развитию нового раздела физической химии, называемого электрохимией.

Немецкий физик Георг Симон Ом дополнительно изучил электрохимическую ячейку Вольта и обнаружил, что электрический ток прямо пропорционален напряжению (разности потенциалов), приложенному к проводнику. Эта связь называется законом Ома.

Ханс Кристиан Эрстед обнаружил, что электричество создает магнитные поля

Ханс Кристиан Эрстед

В начале 19 века датский физик Ханс Кристиан Эрстед обнаружил прямую связь между электричеством и магнетизмом. В 1820 году он опубликовал свои открытия, описывая, как стрелка компаса может отклоняться под действием электрического тока.

Работы Эрстеда вдохновили французского физика Андре-Мари Ампера на разработку физико-математической теории, которая могла бы лучше объяснить связь между электричеством и магнетизмом. Он сформировал математическую формулу для представления магнитных сил между объектами, несущими ток. Для этой работы в его честь была названа единица измерения электрического тока (ампер).

В 1820-х годах Ампер изобрел многочисленные приборы, в том числе электромагнит (электромагнит, создающий управляемое магнитное поле) и электрический телеграф (система обмена текстовыми сообщениями «точка-точка»).

Майкл Фарадей сделал электричество практичным для использования в технологиях

Майкл Фарадей, около 70 лет

Майкл Фарадей заложил основы концепции электромагнитного поля. Он обнаружил, что на световые лучи может влиять магнетизм. Он изобрел электромагнитные вращательные устройства, которые легли в основу технологии электродвигателей.

В 1831 году Фарадей разработал электрическую динамомашину-машину, которая могла непрерывно преобразовывать вращательную механическую энергию в электрическую, что сделало возможным производство электричества.

В 1832 году Фарадей провел серию экспериментов по исследованию поведения электричества. Он пришел к выводу, что категоризация различных «типов» электричества была иллюзорной. Вместо этого он предложил, что существует только один «тип» электричества, и изменение таких параметров, как ток и напряжение (количество и интенсивность), приведет к созданию различных групп явлений.

Джеймс Клерк Максвелл сформулировал теорию электромагнитного излучения

В 1873 году шотландский ученый Джеймс Клерк Максвелл начал разрабатывать уравнения, которые могли бы точно описать электромагнитное поле. Он предположил, что электрические и магнитные поля движутся как волны со скоростью света.

Генрих Рудольф Герц окончательно доказал эту теорию, и Гульельмо Маркони использовал эти волны для разработки радио.

Томас Эдисон коммерциализировал электричество

В 1879 году Томас Альва Эдисон изобрел практичную лампочку, которая прослужит долго, прежде чем перегореть. Его следующей задачей была разработка электрической системы, которая могла бы обеспечить людей реальным источником энергии для питания этих ламп.

В 1882 году он построил первую электростанцию в Лондоне, чтобы вырабатывать электроэнергию и переносить ее в дома людей. Несколько месяцев спустя он создал еще одну электростанцию в Нью-Йорке для обеспечения электрическим освещением нижней части острова Манхэттен. Около 85 потребителей получили достаточно энергии, чтобы зажечь 5000 ламп.

На заводе использовались возвратно-поступательные паровые двигатели для включения генераторов постоянного тока. Но так как это было распределение постоянного тока, зона обслуживания была ограничена падением напряжения в фидерах.

Никола Тесла изобрел переменный ток

Поворотный момент в электрической эре наступил через несколько лет, когда Никола Тесла приехал в Нью-Йорк, чтобы работать на Эдисона. Он покинул Edison Machine Works через шесть месяцев из-за невыплаченных бонусов, которые, по его мнению, он заработал.

Вскоре после ухода из компании Тесла обнаружил новый тип двигателя переменного тока и технологию передачи электроэнергии.

Он объединился с Джорджем Вестингаузом, чтобы запатентовать систему переменного тока, чтобы обеспечить страну электроэнергией высочайшего качества.

Энергетическая система, изобретенная Теслой, быстро распространилась в США и Европе благодаря своим преимуществам в дальней высоковольтной передаче. Первая гидроэлектростанция Теслы в Ниагарском водопаде могла транспортировать электроэнергию более чем на 200 квадратных миль. В отличие от этого, эдисоновская электростанция постоянного тока могла транспортировать электричество только в пределах одной мили.

Сегодня переменный ток вырабатывается большинством электростанций и используется почти всеми системами распределения электроэнергии. Общее мировое валовое производство электроэнергии в 2019 году составило 27 644 ТВтч.

Генрих Рудольф Герц наблюдал фотоэлектрический эффект в 1887 году

Генрих Рудольф Герц

Пока Тесла был занят изобретением и распределением переменного тока, Генрих Герц проводил серию экспериментов по пониманию электромагнитных волн. В 1887 году он наблюдал фотоэлектрический эффект, явление, при котором электроны испускаются, когда электромагнитное излучение (например, свет) попадает на материал.

В 1905 году Альберт Эйнштейн опубликовал «закон фотоэлектрических эффектов», выдвинув гипотезу о том, что световая энергия переносится дискретными квантованными пакетами. Это был решающий шаг в развитии квантовой механики. За эту работу Эйнштейн был удостоен Нобелевской премии по физике 1921 года.

Фотоэлектрический эффект используется в фотоэлементах, обычно встречающихся в солнечных батареях. Эти фотоэлементы вырабатывают напряжение и подают электрический ток, когда на них светит солнечный свет (или свет с определенной длиной волны).

К концу 2019 года во всем мире было установлено в общей сложности 629 гигаватт солнечной энергии. Это число будет увеличиваться в ближайшие годы, поскольку многие страны и территории переходят на возобновляемые источники энергии, чтобы уменьшить воздействие производства электроэнергии на окружающую среду.

И поэтому было бы неправильно отдать должное только одному человеку за то, что он открыл для себя электричество. В то время как идея электричества существовала тысячи лет, когда пришло время ее научного и коммерческого изучения, несколько великих умов работали над различными подмножествами этой проблемы.

Эпоха освещения – Власть – Коммерсантъ

Новости вроде объявленного неделю назад решения компаний «Газпром» и «Ренова» объединить электроэнергетические активы и создать крупнейшего производителя электричества традиционно вызывают в России интерес. Как считает обозреватель «Власти» Сергей Минаев, причина в том, что Россия — самая неосвещенная страна.

Государством, где впервые в истории нашел практическое применение электрический ток, стала Россия. В 1832 году по повелению императора Николая I русский изобретатель Павел Шиллинг фон Канштатт соединил в Петербурге телеграфной линией Зимний дворец и здание Министерства путей сообщения. Если бы императору пришло в голову соединить дворец с Министерством иностранных дел, то служивший там Александр Пушкин мог бы стать первым человеком в мире, с помощью электричества получившим информацию от другого человека, в данном случае от государя. Изобретатель не успел исполнить повеление Николая I соединить электрическим способом также Зимний дворец с Кронштадтом только потому, что умер в 1837 году.

Результат экономического развития Индии хорошо виден из космоса: скоро полуостров Индостан — родина просветления может стать ярче Северной Америки — пионера электроосвещения

Фото: NASA

Однако телеграфия основана на слабом токе. Дальнейшее развитие электротехники в мире пошло по пути использования тока большой силы, и здесь первыми стали другие страны, не полагающиеся на императорское волеизъявление. В 1866 году немец Вернер Сименс изобрел динамо-машину, позволяющую просто и дешево превращать механическую энергию в электрическую и вырабатывать ток прежде невиданной силы. А в 1878 году француз Камилл Фор придумал аккумулятор, позволяющий электроэнергию накапливать. Заметим, что изобретение аккумулятора вызвало у публики невиданный энтузиазм. В технической энциклопедии, изданной в России в 1904 году, указывалось: «Как обычно бывает с новыми изобретениями, о которых много говорят, значение изобретения аккумуляторов оказалось слишком преувеличенным. Его сразу стали считать уже созревшим и законченным, тогда как на это могло потребоваться несколько десятков лет. Мечтали уже о том, что вскоре электричество будет продаваться, как керосин, в мелочных лавках, что экипажи, железнодорожные поезда и т. п. будут приводиться в движение запасом электричества, скопленного в аккумуляторах, что керосиновые лампы будут заменены электрическими, причем резервуар для керосина будет заменен аккумулятором,— словом, выдумывались тысячи различных применений, которые все были бы превосходны, если бы только аккумуляторы были в состоянии выполнить все то, что рассчитывали получить от них».

Как мы видим, идея заменить керосиновое и газовое освещение электричеством к началу 1880-х годов уже овладела массами. И сильный ток позволил ее реализовать. Всех здесь опередили американцы: когда изобретатель Томас Эдисон в 1881 году сделал практически применимой свою лампу накаливания, группа предприимчивых американских финансистов немедленно приобрела в Нью-Йорке участок земли и построила первую в мире центральную электростанцию, обеспечивающую электрическое освещение целого городского района площадью 2,5 кв. км. Для выработки электроэнергии использовались шесть сконструированных Эдисоном паровых динамо-машин мощностью 125 л. с. каждая — такая мощность по тем временам считалась гигантской. К середине 1890-х годов компания Эдисона построила шесть центральных электростанций, дававших ток для 500 тыс. лампочек силой света 16 свечей каждая.

В 1884 году началось электрическое освещение Берлина, им занялось акционерное Немецкое общество Эдисона. Оно купило у городского управления Берлина право прокладки проводов по улицам города и построило одну паровую электростанцию на Маркграфенштрассе, а другую на Мауэрштрассе. Каждая из этих станций снабжала током ограниченный район, но, так как станции были соединены системой проводов, они могли работать через день, поочередно освещая два района сразу. Районы освещения постепенно расширялись, и к концу 1890-х годов вся центральная часть Берлина была покрыта сетью лампочек (в 1885 году было установлено 4880 лампочек, к 1890 году их было уже 92 000, а в 1898 году число берлинских лампочек достигло 615 820).

Коммунистический лозунг электрификации всей страны был реализован в основном в крупных городах. Казань

Фото: NASA

Наконец, в 1889 году американцы придумали вместо пара использовать для приведения в действие динамо-машин падающую воду. К этому их подтолкнули природные условия — наличие Ниагарского водопада. Компания Cataract Construction Co. приобрела право на использование из водопада с американской стороны 200 000 л. с. и с канадской — 205 000 л. с. Вся эта мощность была поделена на динамо-машины мощностью 5000 л. с. каждая. Вырабатываемый ток передавался в различные города, например в Баффало. В итоге к 1897 году в США было уже 5 млн электрических лампочек.

В 1909 году американский инженер Эзра Скаттергуд придумал построить гидроэлектростанцию на реке Колорадо, создав таким образом искусственный водопад для снабжения электричеством Калифорнии. В итоге к 1912 году Калифорния занимала второе место в США по потреблению электроэнергии после Нью-Йорка. К 1924 году в США электрическое освещение имели в среднем 35% домов, в Калифорнии этот показатель составлял 83%. Стоимость киловатт-часа электроэнергии в США в среднем равнялась $2,17, в Калифорнии — $1,42. Власти Калифорнии выдвинули лозунг «Электричество — это путь к здоровью, богатству и счастью человечества». Именно из-за дешевизны электричества американская киноиндустрия, для которой этого электричества нужно очень много, переместилась из Нью-Йорка в калифорнийский Голливуд.

В России электрическое освещение также постепенно развивалось. Российское Министерство финансов в 1900 году с гордостью отметило: «В 1898 и 1899 годах устроилось в Петербурге еще три громадных центральных станций, и в настоящее время мощность всех центральных станций, не считая частных, достигает до 30 000 киловаттов. Число уличных фонарей с дуговыми лампами доходит до 600. Общее число дуговых фонарей, установленных не для уличного освещения и питаемых от частных станций, превосходит 2500».

Коммунистический лозунг электрификации всей страны был реализован в основном в крупных городах.

Москва

Фото: NASA

Главную роль в потреблении электрического тока, на этот раз большой силы, сыграл государь император. Голландский предприниматель Антон Филипс (младший сын Фредерика Филипса, основавшего в мае 1891 года в Эйндховене фирму Philips & Co.) в 1898 году прибыл в Россию с целью продажи новомодных ламп накаливания. Через директора одной из петербургских электростанций он познакомился с распорядителем двора, и разговор с этим царедворцем принес ему заказ на 50 000 ламп. Когда он телеграфировал об этом в Эйндховен, там засомневались, не лишний ли один из нулей. Ответ был: «Fifty thousand, funfzig Tausend, cinquante mille». Завод пришлось расширять. Потом Филипс регулярно бывал в России, и русские даже начали звать его Антоном Федоровичем. Благодаря царским деньгам Philips & Co. из маленького голландского предприятия стала крупной европейской фирмой.

В 1919 году Владимир Ленин прочитал только что вышедшую книгу немецкого исследователя Карла Баллода «Государство будущего» («Der Zukunftstaat»), в которой тот проповедовал идею «полностью электрического государства», и в январе 1920 года написал письмо Глебу Кржижановскому, опубликовавшему в газете «Правда» статью «Задачи электрификации промышленности». В письме говорилось буквально следующее: «Нельзя ли добавить план не технический… а политический или государственный, т. е. задание пролетариату? Примерно: в 10 (5?) лет построить 20-30 (30-50?) станций, чтобы всю страну усеять… Начнем-де сейчас закупку необходимых машин… Через 10 (20?) лет сделаем Россию «электрической». Я думаю, подобный «план» — повторяю, не технический, а государственный — проект плана Вы бы могли дать. Его надо дать сейчас, чтобы наглядно, популярно для массы увлечь ясной и яркой (вполне научной в основе) перспективой: за работу-де, и в 10-20 лет мы Россию всю, и промышленную, и земледельческую, сделаем электрической. Доработаемся до стольких-то (тысяч или миллионов лошадиных сил или киловатт?? черт его знает) машинных рабов и проч. Повторяю, надо увлечь массу рабочих и сознательных крестьян великой программой на 10-20 лет».

То, что программа не техническая, а политическая и рассчитана исключительно на удержание большевиками государственной власти, лично выяснил Антон Филипс, который в 1922 году, когда уже был объявлен нэп, приехал в Москву и тут же отписал домой: «Коммунисты — ребята славные. Но только покупать никаких лампочек не хотят».

В 1932 году коммунисты с помощью американских инженеров построили свой аналог Ниагарского водопада — плотину на Днепре, соорудив Днепрогэс. Но когда Фредерик Филипс, сын Антона, в 1939 году прибыл в СССР, чтобы узнать, не поменялось ли после этого отношение советских властей к покупке лампочек, он выяснил, что ничего не изменилось. Как вспоминал Филипс, переговоры шли вяло. Собеседники оживлялись только тогда, когда узнавали, что Карл Маркс работал над «Капиталом» в доме, принадлежавшем деду Филипса. Они поднимали за «Капитал» бесчисленные стопки водки, но электроламп так и не купили.

В дальнейшем советские руководители уделяли развитию электроэнергетики первостепенное значение. В 1981 году на XXVI съезде КПСС Леонид Брежнев заявил: «В 70-е годы в два раза по сравнению с 60-ми годами возросла выработка электроэнергии. К единой энергетической системе страны присоединилась Объединенная энергосистема Сибири. Введены в эксплуатацию уникальные гидроагрегаты на Саяно-Шушенской, Усть-Илимской, Нурекской, Ингурской, Днепровской, Нижнекамской и других гидростанциях. Завершено строительство крупнейших тепловых электростанций — Запорожской и Углегорской. Высокими темпами растет атомная энергетика. В строй действующих вступили новые энергоблоки на Ленинградской, Курской, Белоярской, Армянской и Билибинской атомных электростанциях». Успехи в электроэнергетике товарищ Брежнев увязал с успехами в энергетике в целом, отметив, что в 1970 году в Северо-Западной Сибири было добыто нефти (включая газовый конденсат) 31 млн т, а в 1980 году добыча нефти превысила 312 млн т, добыча газа за этот период возросла с 9,5 млрд до 156 млрд куб. м.

И сейчас российские граждане могут заметить, что успехи того времени в нефтегазовой энергетике хорошо отражаются на нынешнем финансовом состоянии России, а вот тогдашние успехи в электроэнергетике на нынешнюю освещенность России видимого влияния не оказали.

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА | Реалэнерго

Открытие электрических явлений легенда приписывает мудрейшему из мыслителей древней Греции Фалесу, жившему более двух тысячелетий назад. Еще в те времена в окрестностях древнегреческого города Магнезия люди находили на берегу моря камешки, притягивавшие легкие железные предметы. По имени этого города их назвали Магнитами (оттуда пришло к нам слово магнит). Фалес же находил и другие, не менее таинственные камешки к тому же красивые и легкие. Эти привлекательные дары моря не притягивали, как магниты, железных предметов, но обладали не менее любопытным свойством: если их натирали шерстяной тряпочкой, то к ним прилипали пушинки, легкие кусочки дерева, травы. Такие камешки, выбрасываемые приливами и волнами морей, мы сейчас называем янтарем. Древние же греки янтарь называли электроном.

Отсюда и образовалось слово электричество.

Но ни Древние греки, ни другие мыслители и философы на протяжении многих столетий не могли объяснить это свойство янтаря и стекла. В XVII веке немецкому ученому Отто Герике удалось создать электрическую машину, извлекавшую из натираемого шара отлитого из серы, значительные искры, уколы которых могли быть даже болезненными. Однако разгадка тайн «электрической жидкости», как в то время называли это электрическое явление, не была тогда найдена. В середине XVII века в Голландии, в Лейденском университете, ученые под руководством Питера ван Мушенбрука нашли способ накопления электрических зарядов. Таким накопителем электричества была лейденская банка (по названию университета) – стеклянный сосуд, стенки которого снаружи и изнутри оклеены свинцовой фольгой (рис).

Лейденская банка, подключенная обкладками к электрической машине, могла накапливать и долго сохранять значительное количество электричества. Если ее обкладки соединяли отрезком толстой проволоки, то в месте замыкания проскакивала сильная искра, и накопленный электрический заряд мгновенно исчезал. Если же обкладки заряженного прибора соединяли тонкой проволокой, она быстро нагревалась, вспыхивала и плавилась, т.е. перегорала, как мы часто говорим сейчас. Вывод мог быть один: по проволоке течет электрический ток, источником которого является электрически заряженная лейденская банка. Сейчас подобные приборы мы называем электрическими конденсаторами (слово конденсатор означает сгуститель), а их не соединяющиеся между собой полоски фольги – обкладками конденсаторов.

Более совершенный, а главное почти непрерывный источник электрического тока изобрел в конце XVIII в. итальянский физик Александр Вольта. Между небольшими дисками из меди и цинка он помещал суконку, смоченную раствором кислоты.

Пока прокладка влажная, между дисками и раствором происходит химическая реакция, создающая в проводнике, соединяющем диски, слабый электрический ток. Соединяя пары дисков в батарею, можно было получать уже значительный электрический ток. Такие батареи называли вольтовыми столбами. Они-то и положили начало электротехнике.

Российские ученые и их вклад в развитие электротехники.

Мы хорошо понимаем, что сегодняшняя жизнь без электричества была бы невозможной. Человечеству понабилось несколько веков, чтобы изучить и «приручить» это природное явление. Среди тех, кто покорял электричество, были и российские ученые, которые внесли неоценимый вклад в развитие электротехники.

Павел Николаевич Яблочков

Павел Николаевич Яблочков известен, прежде всего, изобретением электрической свечи, которая вошла в историю как «свеча Яблочкова». Деятельность ученого пришлась на вторую половину девятнадцатого века, и обозначилась значимыми изобретениями в области электротехники.

Первым опытом молодого Яблочкова стал «чернопишущий телеграфный аппарат», который он изобрел, будучи начальником телеграфа на железной дороге. Правда, об этом произведении вскоре забыли, и на сегодняшний день ничего неизвестно о «телеграфном аппарате» Яблочкова. На изобретение, которое уже принесло ему славу, Павла Николаевича вдохновил опыт А. Н. Лодыгина, и Яблочков стал посвящать все больше времени на улучшение дуговых ламп: его первые попытки в этом направлении обозначились работой над совершенствованием регулятора Фуко.

Уже позже, Павлу Николаевичу удалось изобрести самую близкую предшественницу «лампочки Ильича» — электрическую свечу, которая и прославила изобретателя. Именно с электрических свечей началось наружное освещение: городские площади, витрины магазинов, театры и улицы в темное время суток были озарены светом. Применение свечей Яблочкова началось в Париже, Лондоне и Берлине. Европа была просто поражена новым изобретением, которое современники прозвали «русским светом».

Сложно представить, но такие «лампы» служили немногим больше часа, поэтому существовала необходимость менять их на новые. Правда, вскоре для этой цели придумали фонари с автоматической заменой свечей. Кроме того, в сравнении с современными электрическими лампами, свет от свечей Яблочкова был тусклым и непостоянным. Но, несмотря на несовершенства, это изобретение стало первым, которое смогли широко применить в наружном освещении.

За свою жизнь Яблочков успел подарить человечеству еще несколько значимых изобретений. Так, ученый создал первый генератор переменного тока, а затем и трансформатор переменного тока. Именно Павел Николаевич первым применил переменный ток в промышленности. Благодаря своим открытиям, Яблочков стал первым среди всех ученых планеты, кто создал систему «дробления» электрического света. В его жизни было ещё много открытий и достижений, однако ученый вошел в историю своим главным триумфом – электрической свечой.

Александр Николаевич Лодыгин

Мы уже упоминали имя этого талантливого ученого в предыдущем рассказе, так как Александр Николаевич Лодыгин прославился не только своими изобретениями в области электротехники, но и оказал большое влияние на своих коллег-современников.

Прежде всего, Лодыгин стал известен как изобретатель лампы накаливания, он посветил многие годы своей жизни на изучение и совершенствование этого изобретения. Однако история не признаёт единственного создателя лампы накаливания – это продукт множества открытий разных ученых. Но Александр Николаевич занимает важное место в появлении и становлении этого изобретения – он первый стал применять вольфрам и закручивать нити в спираль, а также откачал из тела лампы воздух, чем увеличил ее срок службы в несколько раз. Таким образом, он стал родителем современной лампочки, которая широко применяется и сегодня.

В своей жизни Лодыгин уделял много времени созданию электролета, его изобретение должно было отправиться в Париж, но из-за поражения Франции в войне, Лодыгин отменил свои планы, и в дальнейшем его деятельность не касалась летательных аппаратов.

Кроме того, в его списке изобретений числятся такие важные проекты как автономный водолазный скафандр, индукционная печь, электрический обогреватель для отопления.

Борис Михайлович Гохберг

О самом изобретателе Гохберге известно немного: он был советским ученым Ленинградского физико-технического института; посвящал много времени изучению электрических свойств газов и открыл так называемый «элегаз», который активно используется в современной энергетике.

Благодаря пристальному вниманию к шестифтористой сере, ученый открыл уникальные свойства этого соединения, которое позже получило название «электрический газ». Так, элегаз начали использовать в советской промышленности, а широкое применение он получил в 90-х годах прошлого века.

Элегаз безвреден в смеси с воздухом и является негорючим веществом. Именно им стали заменять трансформаторные масла, которые всегда несли в себе риск пожара. Элегаз также широко используется в высоковольтной электротехнике, а технологии с использованием элегаза до сих пор считаются передовыми.

Советские ученые

В СССР нередко труд ученых обобщался и обезличивался, поэтому в публикации мы не сможем назвать имена людей, которые изобрели первую атомную электростанцию. Это открытие стало настоящим прорывом в энергетике.

Во второй половине 40-х годов, ещё до окончания работ по созданию первой советской атомной бомбы, советские ученые приступили к разработке первых проектов мирного использования атомной энергии, генеральным направлением которого сразу же стала электроэнергетика. Так, в июне 1954 года в городе Обниск была запущена первая атомная электростанция. К концу ХХ века в мире насчитывалось уже более 400 атомных электростанций.

Моя Энергия: История энергетики

/ Популярная энергетика / История энергетики

Энергия в древности

Современную жизнь невозможно представить без электричества и тепла. Материальный комфорт, который окружает нас сегодня, как и дальнейшее развитие человеческой мысли накрепко связаны с изобретением электричества и использованием энергии.

С древних времен люди нуждались в силе, точнее в двигателях, которые давали бы им силу большую человеческой, для того, чтобы строить дома, заниматься земледелием, осваивать новые территории.

Первые аккумуляторы пирамид

В пирамидах Древнего Египта ученые нашли сосуды, напоминающие аккумуляторы. В 1937 году во время раскопок под Багдадом немецкий археолог Вильгельм Кениг обнаружил глиняные кувшины, внутри которых находились цилиндры из меди. Эти цилиндры были закреплены на дне глиняных сосудов слоем смолы.

Впервые явления, которые сегодня называют электрическими, были замечены в древнем Китае, Индии, а позднее в древней Греции. Древнегреческий философ Фалес Милетский в VI веке до нашей эры отмечал способность янтаря, натертого мехом или шерстью, притягивать обрывки бумаги, пушинки и другие легкие тела. От греческого названия янтаря – «электрон» – это явление стали называть электризацией.

Сегодня нам уже будет нетрудно разгадать «тайну» янтаря, натертого шерстью. В самом деле, почему янтарь электризуется? Оказывается, при трении шерсти о янтарь на его поверхности появляется избыток электронов, и возникает отрицательный электрический заряд. Мы как бы «отбираем» электроны у атомов шерсти и переносим их па поверхность янтаря. Электрическое поле, созданное этими электронами, притягивает бумагу. Если вместо янтаря взять стекло, то здесь наблюдается другая картина. Натирая стекло шелком, мы «снимаем» о его поверхности электроны. В результате на стекле оказывается недостаток электронов, и оно заряжается положительно. Впоследствии, чтобы различать эти заряды, их стали условно обозначать знаками, дошедшими до наших дней, минус и плюс.

Описав удивительные свойства янтаря в поэтических легендах, древние греки так и не продолжили его изучение. Следующего прорыва в деле покорения свободной энергии человечеству пришлось ждать много веков. Зато когда он все-таки был совершен, мир в буквальном смысле слова преобразился. Еще в 3 тысячелетии до н.э. люди использовали паруса для лодок, но только в VII в. н.э. изобрели ветряную мельницу с крыльями. Началась история ветряных двигателей. Водяные колеса использовали на Ниле, Эфрате, Янцзы для подъема воды, вращали их рабы. Водяные колеса и ветряные мельницы вплоть до ХVII века являлись основными типами двигателей.

Эпоха открытий

В истории попыток использования пара записаны имена многих ученых и изобретателей. Так Леонардо да Винчи оставил 5000 страниц научных и технических описаний, чертежей, эскизов различных приспособлений.

Джанбаттиста делла Порта исследовал образование пара из воды, что было важно для дальнейшего использования пара в паровых машинах, исследовал свойства магнита.

В 1600 году придворный врач английской королевы Елизаветы Уильям Гилберт изучил все, что было известно древним народам о свойствах янтаря, и сам провел опыты с янтарем и магнитами.

Кто придумал электричество?

Термин «электричество» ввел английский естествоиспытатель, лейб-медик королевы Елизаветы Уильям Гилберт. Впервые он употребил это слово в своем трактате «О магните, магнитных телах и о большом магните – Земле» в 1600 году. Ученый объяснял действие магнитного компаса, а также приводил описания некоторых опытов с наэлектризованными телами.

В целом практических знаний об электричестве за XVI – XVII столетия было накоплено не так уж много, но все открытия были предвестниками по-настоящему больших перемен. Это было время, когда опыты с электричеством ставили не только ученые, но и аптекари, и врачи, и даже монархи.

Одним из опытов французского физика и изобретателя Дени Папена было создание вакуума в закрытом цилиндре. В середине 1670-х годов в Париже он вместе с голландским физиком Кристианом Гюйгенсом работал над машиной, которая вытесняла воздух из цилиндра путём взрыва пороха в нем.

В 1680 году Дени Папен приехал в Англию и создал вариант такого же цилиндра, в котором получил более полный вакуум с помощью кипящей воды, которая конденсировалась в цилиндре. Таким образом, он смог поднять груз, присоединённый к поршню верёвкой, перекинутой через шкив.

Система работала, как демонстрационная модель, но для повторения процесса весь аппарат должен был быть демонтирован и повторно собран. Папен быстро понял, что для автоматизации цикла пар должен быть произведён отдельно в котле. Французский учёный изобрёл паровой котёл с рычажным предохранительным клапаном.

В 1774 году Уатт Джеймс в результате ряда экспериментов создал уникальную паровую машину. Для обеспечения работы двигателя он применил центробежный регулятор, соединённый с заслонкой на выпускном паропроводе. Уатт детально исследовал работу пара в цилиндре, впервые сконструировав для этой цели индикатор.

В 1782 году Уатт получил английский патент на паровой двигатель с расширением. Он же ввёл первую единицу мощности — лошадиную силу (позднее его именем была названа другая единица мощности — ватт). Паровая машина Уатта благодаря экономичности получила широкое распространение и сыграла огромную роль в переходе к машинному производству.

Итальянский анатом Луиджи Гальвани в 1791 году опубликовал труд «Трактат о силах электричества при мышечном движении».

Это открытие через 121 год дало толчок исследованиям человеческого организма с помощью биоэлектрических токов. Обнаруживались больные органы при исследовании их электрических сигналов. Работа любого органа (сердца, мозга) сопровождается биологическими электрическими сигналами, имеющими для каждого органа свою форму. Если орган не в порядке, сигналы изменяют свою форму, и при сравнении «здоровых» и «больных» сигналов обнаруживаются причины заболевания.

Опыты Гальвани натолкнули на изобретение нового источника электричества профессора Тессинского университета Алессандро Вольта. Он дал опытам Гальвани с лягушкой и разнородными металлами иное объяснение, доказал, что электрические явления, которые наблюдал Гальвани, объясняются только тем, что определенная пара разнородных металлов, разделенная слоем специальной электропроводящей жидкости, служит источником электрического тока, протекающего по замкнутым проводникам внешней цепи. Эта теория, разработанная Вольтой в 1794 году, позволила создать первый в мире источник электрического тока, который назывался Вольтов столб.

Он представлял собой набор пластин из двух металлов, меди и цинка, разделенных прокладками из войлока, смоченного в соляном растворе или щелочи. Вольта создал прибор, способный за счет химической энергии производить электризацию тел и, следовательно, поддерживать в проводнике движение зарядов, то есть электрический ток. Скромный Вольта назвал свое изобретение в честь Гальвани «гальваническим элементом», а электрический ток, получающийся от этого элемента – «гальваническим током».

Первые законы электротехники

В начале XIX века опыты с электрическим током привлекали внимание ученых из разных стран. В 1802 году итальянский ученый Романьози обнаружил отклонение магнитной стрелки компаса под влиянием электрического тока, протекавшего по расположенному вблизи проводнику. В 1820 году это явление в своем докладе подробно описал датский физик Ганс Христиан Эрстед. Небольшая, всего в пять страниц, книжка Эрстеда в том же году была издана в Копенгагене на шести языках и произвела огромное впечатление на коллег Эрстеда из разных стран.

Однако правильно объяснить причину явления, которое описал Эрстед, первым сумел французский ученый Андре Мари Ампер. Оказалось, ток способствует возникновению в проводнике магнитного поля. Одной из важнейших заслуг Ампера было то, что он впервые объединил два разобщенных ранее явления – электричество и магнетизм – одной теорией электромагнетизма и предложил рассматривать их как результат единого процесса природы.

Воодушевленный открытиями Эрстеда и Ампера, другой ученый, англичанин Майкл Фарадей предположил, что не только магнитное поле может воздействовать на магнит, но и наоборот – двигающийся магнит будет оказывать воздействие на проводник. Серия опытов подтвердила эту блестящую догадку – Фарадей добился того, что подвижное магнитное поле создало в проводнике электрический ток.

Позже это открытие послужило основой для создания трех главных устройств электротехники – электрического генератора, электрического трансформатора и электрического двигателя.

Начальный период использования электричества

У истоков освещения с помощью электричества стоял Василий Владимирович Петров, профессор медицинско-хирургической Академии в Петербурге. Исследуя световые явления, вызываемые электрическим током, он в 1802 году сделал свое знаменитое открытие – электрическую дугу, сопровождающуюся появлением яркого свечения и высокой температуры.

Жертвы ради науки

Русский учёный Василий Петров, первым в мире в 1802 году описавший явление электрической дуги, не жалел себя при проведении экспериментов. В то время не было таких приборов, как амперметр или вольтметр, и Петров проверял качество работы батарей по ощущению от электрического тока в пальцах. Чтобы чувствовать слабые токи, учёный срезал верхний слой кожи с кончиков пальцев.

Наблюдения и анализ Петровым свойств электрической дуги легли в основу создания электродуговых ламп, ламп накаливания и много другого.

В 1875 году Павел Николаевич Яблочков создает электрическую свечу, состоящую из двух угольных стержней, расположенных вертикально и параллельно друг другу, между которыми проложена изоляция из каолина (глины). Чтобы горение было более продолжительным, на одном подсвечнике помещалось четыре свечи, которые горели последовательно.

В свою очередь Александр Николаевич Лодыгин ещё в 1872 году предложил вместо угольных электродов использовать нить накаливания, которая при протекании электрического тока ярко светилась. В 1874 году Лодыгин получил патент на изобретение лампы накаливания с угольным стерженьком и ежегодную Ломоносовскую премию Академии наук. Устройство было запатентовано также в Бельгии, Франции, Великобритании, Австро-Венгрии.

В 1876 году Павел Яблочков завершил разработку конструкции электрической свечи, начатой в 1875 г. и 23 марта получил французский патент, содержащий краткое описание свечи в её первоначальных формах и изображение этих форм. «Свеча Яблочкова» оказалась проще, удобнее и дешевле в эксплуатации, чем лампа А. Н. Лодыгина. Под названием «русский свет» свечи Яблочкова использовались позже для уличного освещения во многих городах мира. Так же Яблочков предложил первые практически применявшиеся трансформаторы переменного тока с разомкнутой магнитной системой.

Тогда же в 1876 году в России была сооружена первая электростанция на Сормовском машиностроительном заводе, ее прародительница была построена в 1873 году под руководством бельгийско-французского изобретателя З.Т. Грамма для питания системы освещения завода, так называемая блок-станция.

В 1879 русские электротехники Яблочков, Лодыгин и Чиколев совместно с рядом других электротехников и физиков организовали в составе Русского технического общества Особый Электротехнический отдел. Задачей отдела было содействие развитию электротехники.

Уже в апреле 1879 года впервые в России электрическими фонарями освещен мост – мост Александра II (ныне Литейный мост) в Санкт-Петербурге. При содействии Отдела на Литейном мосту введена первая в России установка наружного электрического освещения (дуговыми лампами Яблочкова в светильниках, изготовленных по проекту архитектора Кавоса), положившая начало созданию местных систем освещения дуговыми лампами некоторых общественных зданий Петербурга, Москвы и других больших городов. Электрическое освещение моста устроенное В.Н. Чиколевым, где горело 12 свечей Яблочкова вместо 112 газовых рожков, функционировало всего 227 дней.

Трамвай Пироцкого

Вагон электрического трамвая изобрел Федор Аполлонович Пироцкий в 1880 году. Первые трамвайные линии в Санкт-Петербурге были проложены только зимой 1885 года по льду Невы в районе Мытнинской набережной, так как право на использование улиц для пассажирских перевозок имели только владельцы конок – рельсового транспорта, который передвигался при помощи лошадей.

В 80-е годы возникли первые центральные станции, они были более целесообразны и более экономичны, чем блок-станции, так как снабжали электричеством сразу много предприятий.

В то время массовыми потребителями электроэнергии были источники света – дуговые лампы и лампы накаливания. Первые электростанции Петербурга вначале размещались на баржах у причалов рек Мойки и Фонтанки. Мощность каждой станции составляла примерно 200 кВт.

Первая в мире центральная станция была пущена в работу в 1882 году в Нью-Йорке, она имела мощность 500 кВт.

В Москве электрическое освещение впервые появилось в 1881 году, уже в 1883 году электрические светильники иллюминировали Кремль. Специально для этого была сооружена передвижная электростанция, которую обслуживали 18 локомобилей и 40 динамо-машин. Первая стационарная городская электростанция появилась в Москве в 1888 году.

Нельзя забывать и о нетрадиционных источниках энергии.

Предшественница современных ветроэлектростанций с горизонтальной осью имела мощность 100 кВт и была построена в 1931 году в Ялте. Она имела башню высотой 30 метров. К 1941-му году единичная мощность ветроэлектростанций достигла 1,25 МВт.

План ГОЭЛРО

В России создавались электростанции в конце XIX и начале XX веков, однако, бурный рост электроэнергетики и теплоэнергетики в 20-е годы XX столетия после принятия по предложению В.И. Ленина плана ГОЭЛРО (Государственной электрификации России).

22 декабря 1920 года VIII Всероссийский съезд Советов рассмотрел и утвердил Государственный план электрификации России – ГОЭЛРО, подготовленный комиссией, под председательством Г. М. Кржижановского.

План ГОЭЛРО должен был быть реализован в течении десяти-пятнадцати лет, а его результатом должно было стать создание «крупного индустриального хозяйства страны». Для экономического развития страны это решение имело огромное значение. Недаром свой профессиональный праздник российские энергетики отмечают именно 22 декабря.

В плане много уделялось проблеме использования местных энергетических ресурсов (торфа, воды рек, местного угля и др.) для производства электрической энергии.

8 октября 1922 года состоялся официальный пуск станции «Уткина заводь» — первой торфяной электростанции в Петрограде.

Первая ТЭЦ России

Самая первая тепловая электростанция, построенная по плану ГОЭЛРО в 1922 году, называлась «Уткина заводь». В день пуска участники торжественного митинга переименовали ее в «Красный октябрь», и под этим именем она проработала до 2010 года. Сегодня это Правобережная ТЭЦ ПАО «ТГК-1».

В 1925 году запустили Шатурскую электростанцию на торфе, в тот же год на Каширской электростанции начали освоение новой технологии сжигания подмосковного угля в виде пыли.

Днем начала теплофикации в России можно считать 25 ноября 1924 года – тогда заработал первый теплопровод от ГЭС-3, предназначенный для общего пользования в доме номер девяносто шесть на набережной реки Фонтанки. Электростанция № 3, которую переоборудовали для комбинированной выработки тепловой и электрической энергии, является первой в России теплоэлектроцентралью, а Ленинград – пионером теплофикации. Централизованное снабжение горячей водой жилого дома функционировало без сбоев, и через год ГЭС-3 стало снабжать горячей водой бывшую Обуховскую больницу и бани, находящиеся в Казачьем переулке. В ноябре 1928 года к тепловым сетям государственной электростанции № 3 подключили здание бывших Павловских казарм, располагавшихся на Марсовом поле.

В 1926 году была пущена в эксплуатацию мощная Волховская ГЭС, энергия которой по линии электропередачи напряжением 110 кВ, протяженностью 130 км поступала в Ленинград.

Первая ГЭС по плану

Самая первая гидроэлектростанция, построенная по плану ГОЭЛРО – Волховская ГЭС. Ее ввели в эксплуатацию 19 декабря 1926 года. Станция и сегодня продолжает исправно работать, являясь неотъемлемой частью энергосистемы Северо-Запада.

Волховстрой стал первой школой советского гидроэнергостроительства.

Здесь впервые решались сложные инженерные и технические проблемы проектирования и строительства плотины, здания станции, линии электропередачи, электроподстанций, а также монтажа и наладки оборудования. Численность работающих доходила до 15 тысяч человек.

Строительство электростанции начиналось в трудные годы для еще молодой Советской республики. Поэтому часть необходимого оборудования приходилось закупать за границей.

Однако петроградский завод «Электросила» обратился с просьбой к Волховстрою передать им изготовление части оборудования. Это предложение рассматривалось как неслыханная дерзость. Завод «Электросила» совместно с другими заводами Петрограда–Ленинграда блестяще справился с поставленной задачей.

Даже эмигрантская газета «Накануне» досадливо признавала: «В России имеется три чуда: Красная Армия, Сельскохозяйственная выставка и Волховстрой». Четыре других генератора, высоковольтные трансформаторы, выключатели, электрооборудование для собственных нужд поставила шведская фирма «ASEA».

Все вопросы технического характера решались с широким привлечением ленинградских организаций: гидравлических лабораторий Ленинградского политехнического института, Института путей сообщений, Электротехнического института и др. По вопросам гидротехнических и строительных работ, а также по электротехническим вопросам, по которым не имелось достаточного отечественного опыта, обращались к иностранным специалистам.

Атомная энергетика XX века

20 декабря 1951 года, ядерный реактор впервые в истории произвел пригодное для использования количество электроэнергии — в нынешней Национальной Лаборатории INEEL Департамента энергии США. Реактор выработал достаточную мощность, чтобы зажечь простую цепочку из четырех 100-ваттных лампочек. После второго эксперимента, проведенного на следующий день, 16 участвовавших в нем учёных и инженеров «увековечили» свое историческое достижение, написав мелом свои имена на бетонной стене генератора.

Советские ученые приступили к разработке первых проектов мирного использования атомной энергии ещё во второй половине 1940-х годов. А 27 июня 1954 года в городе Обниск была запущена первая атомная электростанция.

Пуск первой АЭС ознаменовал открытие нового направления в энергетике, получившего признание на 1-й Международной научно-технической конференции по мирному использованию атомной энергии (август 1955, Женева). К концу ХХ века в мире насчитывалось уже более 400 атомных электростанций.

Современная энергетика. Конец XX века

Конец XX века ознаменован различными событиями, связанными как с высокими темпами строительства новых станции, началом развития возобновляемых источников энергии, ак и с появлением первых проблем от сформировавшейся огромной мировой энергосистемы и попытками их решить.

Блэкаут

Американцы называют ночь на 13 июля 1977 «Ночью страха». Тогда случилась огромная по своим размерам и последствиям авария на электрических сетях в Нью-Йорке. Из-за попадания молнии в линию электропередачи на 25 часов была прервана подача электричества в Нью-Йорк и 9 млн жителей оказались без электроснабжения. Трагедии сопутствовал финансовый кризис, в котором пребывал мегаполис, необыкновенно жаркая погода, и небывалый разгул преступности. После отключения электричества на фешенебельные кварталы города набросились банды из бедных кварталов. Считается, что именно после тех страшных событий в Нью-Йорке понятие «блэкаут» стало повсеместно использоваться применительно к авариям в электроэнергетике.

Так как современное сообщество всё больше зависит от электроэнергии, аварии на электросетях наносят ощутимые убытки предприятиям, населению и правительствам. Во время аварии выключаются осветительные приборы, не работают лифты, светофоры, метро. На жизненно важных объектах (больницы, военные объекты и т. д.) для функционирования жизнедеятельности во время аварий в энергосистемах используются автономные источники питания: аккумуляторы, генераторы. Статистика показывает значительное увеличение аварий в 90-е гг. XX — начале XXI вв.

В те годы продолжалось развитие альтернативной энергетики. В сентябре 1985 года состоялось пробное включение генератора первой солнечной электростанции СССР в сеть. Проект первой в СССР Крымской СЭС был создан в начале 80-х в рижском отделении института «Атомтеплоэлектропроект» при участии тринадцати других проектно-конструкторских организаций Министерства энергетики и электрификации СССР. Полностью станция вступила в строй в 1986 году.

В 1992 году началось строительство крупнейшей в мире ГЭС «Три ущелья» в Китае на реке Янцзы. Мощность станции — 22,5 ГВт. Напорные сооружения ГЭС образуют крупное водохранилище площадью 1 045 км², полезной ёмкостью 22 км³. При создании водохранилища было затоплено 27 820 га обрабатываемых земель, было переселено около 1,2 млн человек. Под воду ушли города Ваньсянь и Ушань. Полное завершение строительства и ввод в официальную эксплуатацию состоялся 4 июля 2012 года.

Развитие энергетики неотделимо от проблем, связанных с загрязнением окружающей среды. В Киото (Япония) в декабре 1997 года в дополнение к Рамочной конвенции ООН об изменении климата был принят Киотский протокол. Он обязывает развитые страны и страны с переходной экономикой сократить или стабилизировать выбросы парниковых газов в 2008 – 2012 годах по сравнению с 1990 годом. Период подписания протокола открылся 16 марта 1998 года и завершился 15 марта 1999 года.

По состоянию на 26 марта 2009 Протокол был ратифицирован 181 страной мира (на эти страны совокупно приходится более чем 61 % общемировых выбросов). Заметным исключением из этого списка являются США. Первый период осуществления протокола начался 1 января 2008 года и продлится пять лет до 31 декабря 2012 года, после чего, как ожидается, на смену ему придёт новое соглашение.

Киотский протокол стал первым глобальным соглашением об охране окружающей среды, основанным на рыночном механизме регулирования — механизме международной торговли квотами на выбросы парниковых газов.

Карта генерации России

XXI век, а точнее 2008 год, стал знаковым для энергетической системы России, было ликвидировано Российское открытое акционерное общество энергетики и электрификации «ЕЭС России» (ОАО РАО «ЕЭС России») — российская энергетическая компания, существовавшая в 1992—2008 годах. Компания объединяла практически всю российскую энергетику, являлась монополистом на рынке генерации и энерготранспортировки России. На её месте возникли государственные естественно-монопольные компании, а также приватизированные генерирующие и сбытовые компании.

В XXI веке в России строительство электростанций выходит на новый уровень, начинается эра применения парогазового цикла. Россия способствует наращиванию новых генерирующих мощностей — в 2018 году страна завершает строительство мощностей по программе ДПМ. Крупнейшие компании обсуждают необходимость вывода из эксплуатации старых станций, дополняя свои стратегии развития пунктами об увеличении эффективности использования текущих ресурсов.

Кто изобрел электричество?. Кто есть кто в мире открытий и изобретений

Как электричество вошло в нашу жизнь

Краткая история электричества

VII век.

Янтарь

Электричество как явление природы известно очень давно. Еще в VII веке до нашей эры древние греки знали об одном любопытном свойстве янтаря: если его потереть о шерсть, то он будет притягивать мелкие предметы. Слово янтарь по-гречески звучит, как «электрон», и хотя греки не знали о причинах такого явления, они подарили миру его название — электричество.

1745. Электрометр

Ещё многие столетия такие рукотворные проявления электричества были чем-то вроде забавы, и только в Средние века учёные начали его изучать. В 1745 году российский естествоиспытатель Михаил Ломоносов для изучения атмосферного электричества сконструировал один из первых приборов, измеряющих электрический заряд.

1785. Закон Кулона

А в 1785 году французский учёный Шарль Кулон открыл закон, описывающий взаимодействие электрически заряженных тел (их притяжение и отталкивание). Этот закон с тех пор называется «законом Кулона», а единица электрического заряда — кулон. Считается, что после открытия этого закона, электрические явления из категории наблюдений и испытаний стали относиться к категории точной науки. Простыми словами, Кулон опытным путём определил, что чем больше заряды, тем сильнее их притяжение, и чем больше расстояние между ними, тем эта сила меньше. Причём сила уменьшается пропорционально квадрату расстояния между ними.

Для этого Кулон изобрёл крутильные весы, в котором подвешивалась на шёлковой нити палочка с металлическим шариком с одной стороны и противовесом с другой. При воздействии на шарик другим заряженным шариком палочка отклонялась от начального состояния и нитка закручивалась. Это отклонение можно было измерить движением стрелки на другом конце шёлковой нити. Считается, что после открытия этого закона, электрические явления из категории наблюдений и испытаний стали относиться к категории точной науки.

1800. Батарейка Вольта

Уже в 1800 году итальянский физик Алессандро Вольта изобрёл химический источник тока (фактически, мощную батарейку). Учёный фактически опустил в кислоту медную и цинковую пластинки, соединённые проволокой. При этом цинковая пластина начала растворяться, а около медной появились пузыри газа. Это означало, что по проволоке протекал ток. Это изобретение дало учёным достаточно сильный, надёжный источник тока и позволило продвинуть изучение электрических явлений. Имя изобретателя увековечено в названии единицы электрического напряжения — вольт.

1821

В 1821 году французский физик Андре-Мари Ампер обнаружил, что если по проводу течёт электроток, то возле него образуется магнитное поле, тем самым он установил связь между электрическими и магнитными явлениями. Ампер впервые ввел понятие электрического тока, и теперь единица измерения силы тока стала называться ампер.

Эстафету исследований продолжил английский физик Майкл Фарадей. В том же 1821 году учёный создал простейший электродвигатель, преобразующий электрический ток в механическое движение.

1831. Электромагнитная индукция

А в 1831 году Фарадей сформулировал и описал явление электромагнитной индукции. Упрощённо это означает следующее: при движении в магнитном поле проводника (например, медного провода) возникает электрический ток.

И вот теперь стало возможным создание полноценных электрогенераторов, превращающих механическое движение в электрический ток. Это было прорывом в развитии электротехники: появилась возможность получать электрический ток из механического движения, например, вращения турбины паровой машины. Практически открылись двери для развития электроэнергетики.

1872. Лампочка Ладыгина

С этого времени началось непрерывное улучшение электродвигателей и генераторов электрического тока, начали создаваться приборы, использующие электричество. К примеру, в 1872 году российский инженер Александр Лодыгин так усовершенствовал лампочку накаливания, что его конструкция практически не меняется до сих пор.

1897. Электрон

И что самое интересное, после всех этих открытий только в 1897 году английский физик Джозеф Томсон открыл электрон как элементарную частицу, движение которой образует электрический ток.

История электричества в США

Тысячи лет люди во всем мире были очарованы молниями. Некоторые задавались вопросом, как люди могут применить такую силу на практике. Но только в 18 веке путь к повседневному использованию электроэнергии начал формироваться.

Бенджамин Франклин

Возможно, вы слышали об известном эксперименте с воздушным змеем, проведенном американским отцом-основателем и изобретателем Бенджамином Франклином. В 1752 году, чтобы доказать, что молния была электрической, он запустил воздушного змея во время грозы.

Он привязал металлический ключ к веревке, и, как он подозревал, электричество от грозовых облаков потекло по струне, которая была влажной, и он получил удар током. Франклину очень повезло, что он не получил серьезных травм во время этого эксперимента, но он был рад подтвердить свою идею.

Томас Эдисон

В течение следующих ста лет многие изобретатели и ученые пытались найти способ использовать электрическую энергию для создания света. В 1879 году американский изобретатель Томас Эдисон наконец смог создать в своей лаборатории надежную и долговечную электрическую лампочку.

Управление долины Теннесси

Президент Франклин Делано Рузвельт подписал акт о создании Управления долины Теннесси (TVA) 18 мая 1933 года.

TVA — это федеральная корпорация в США, созданная в 1933 году для обеспечения навигации, борьбы с наводнениями, производства электроэнергии и производства удобрений. и экономическое развитие в долине реки Теннесси, регионе, который особенно сильно пострадал от Великой депрессии.

Сегодня TVA является крупнейшей государственной энергетической компанией, поставляющей электроэнергию почти 8.5 миллионов клиентов в долине Теннесси. Он действует в основном как оптовый торговец электроэнергией, продавая его 158 розничным дистрибьюторам электроэнергии и 61 напрямую обслуживающим промышленным или государственным потребителям. Энергия поступает от плотин, обеспечивающих гидроэлектростанции, электростанции, работающие на ископаемом топливе, и атомные электростанции. Подразделение Alcoa Electric является клиентом TVA.

Вы можете узнать больше о TVA на сайте TVA Kids. Чтобы узнать больше об истории Alcoa Electric, посетите или раздел истории Департамента.

Кто открыл электричество? — Вселенная сегодня

Электричество — это форма энергии, встречающаяся в природе, поэтому она не была «изобретена».Относительно того, кто это открыл, существует множество заблуждений. Некоторые считают, что Бенджамин Франклин открыл электричество, но его эксперименты только помогли установить связь между молнией и электричеством, не более того.

Правда об открытии электричества немного сложнее, чем о человеке, запускающем своего воздушного змея. На самом деле он насчитывает более двух тысяч лет.

Примерно в 600 году до нашей эры древние греки обнаружили, что натирание мехом янтаря (окаменелой древесной смолы) вызывает притяжение между ними, и поэтому греки обнаружили статическое электричество.Кроме того, исследователи и археологи в 1930-х годах обнаружили горшки с листами меди внутри, которые, по их мнению, могли быть древними батареями, предназначенными для освещения в древнеримских памятниках. Подобные устройства были найдены при археологических раскопках недалеко от Багдада, что означает, что древние персы, возможно, также использовали раннюю форму батарей.

Копия и схема одного из древних электрических элементов (батарей), найденных недалеко от Багдада.

Но к 17 веку было сделано много открытий, связанных с электричеством, таких как изобретение первого электростатического генератора, различение положительных и отрицательных токов и классификация материалов как проводников или изоляторов.

В 1600 году английский врач Уильям Гилберт использовал латинское слово «electricus» для описания силы, которую некоторые вещества проявляют при трении друг о друга. Несколько лет спустя другой английский ученый, Томас Браун, написал несколько книг, в которых он использовал слово «электричество» для описания своих исследований, основанных на работе Гилберта.

Бенджамин Франклин. Источник изображения: Wikipedia

В 1752 году Бен Франклин провел свой эксперимент с воздушным змеем, ключом и штормом. Это просто доказало, что молния и крошечные электрические искры — одно и то же.

Итальянский физик Алессандро Вольта обнаружил, что определенные химические реакции могут производить электричество, и в 1800 году он построил гальваническую батарею (раннюю электрическую батарею), которая вырабатывала постоянный электрический ток, и поэтому он был первым человеком, который создал устойчивый поток электрического заряда. . Вольта также создал первую передачу электричества, соединив положительно заряженные и отрицательно заряженные соединители и пропустив через них электрический заряд или напряжение.

В 1831 году электричество стало жизнеспособным для использования в технике, когда Майкл Фарадей создал электрическую динамо-машину (грубый генератор энергии), которая решила проблему генерации электрического тока постоянным и практическим способом. В довольно грубом изобретении Фарадея использовался магнит, который перемещался внутри катушки из медной проволоки, создавая крошечный электрический ток, протекающий по проволоке. Это открыло дверь американцу Томасу Эдисону и британскому ученому Джозефу Свону, которые изобрели лампу накаливания в своих странах примерно в 1878 году. Раньше лампочки изобрели другие, но лампа накаливания была первой практичной лампочкой, которая могла бы свет часами напролет.

Копия первой лампочки Томаса Эдисона.Предоставлено: Служба национальных парков.

Свон и Эдисон позже основали совместную компанию для производства первой практической лампы накаливания, и Эдисон использовал свою систему постоянного тока (DC), чтобы обеспечить мощность для освещения первых электрических уличных фонарей в Нью-Йорке в сентябре 1882 года.

Позднее, в 1800-х и начале 1900-х годов, сербский американский инженер, изобретатель и электротехник Никола Тесла внес важный вклад в зарождение коммерческого электричества. Он работал с Эдисоном, а позже имел много революционных разработок в области электромагнетизма и имел конкурирующие с Маркони патенты на изобретение радио.Он хорошо известен своей работой с двигателями переменного тока (AC), двигателями переменного тока и многофазной системой распределения.

Позже американский изобретатель и промышленник Джордж Вестингауз приобрел и разработал запатентованный двигатель Теслы для генерации переменного тока, и работы Вестингауза, Теслы и других постепенно убедили американское общество в том, что будущее электричества лежит за переменным током, а не за постоянным током.

Другие, кто работал над тем, чтобы использовать электричество там, где оно есть сегодня, включают шотландского изобретателя Джеймса Ватта, французского математика Андре Ампера и немецкого математика и физика Джорджа Ом.

Итак, не один человек открыл электричество. Хотя концепция электричества была известна тысячи лет, когда пришло время развивать ее в коммерческих и научных целях, над этой проблемой одновременно работали несколько великих умов.

Мы написали много статей об электричестве для «Вселенной сегодня». Вот отдельная статья о статическом электричестве, а вот интересная история о том, как астрономия была частью того, как электричество было представлено на Всемирной выставке в Чикаго в 1933 году.

Более подробную информацию об открытии электричества см. В наших источниках ниже.

Мы также записали целый эпизод Astronomy Cast, посвященный электромагнетизму. Послушайте, Эпизод 103: Электромагнетизм.

Источники:
Википедия: Электричество
Электроэнергетический форум
Краткая история древнего электричества
Мудрый Компьютерщик
Википедия: Алессандро Вольта
Википедия: Майкл Фарадей
Википедия: Томас Эдисон
Википедия: Никола Тесла
Википедия

Нравится:

Нравится Загрузка…

Кто открыл электричество? | Вондрополис

Вы полагаетесь на электричество, как на еду и воду? Какой была бы жизнь без электричества, которое питало бы ваши любимые видеоигры, телешоу, телефоны и даже огни, у которых вы читаете по ночам?

Подумать только… без электричества вы не смогли бы наслаждаться ежедневным «Чудом дня»! Какая ужасная мысль! Но не волнуйтесь. Электричество действительно существует, и оно позволяет нам радоваться жизни многими способами.

Поскольку электричество — это естественная сила, существующая в нашем мире, ее не нужно было изобретать. Однако это нужно было открыть и понять. Большинство людей отдают должное Бенджамину Франклину за открытие электричества.

У Бенджамина Франклина был один из величайших научных умов своего времени. Он интересовался многими областями науки, сделал много открытий и изобрел много вещей, в том числе бифокальные очки. В середине 1700-х годов он заинтересовался электричеством.

До этого времени ученые в основном знали и экспериментировали со статическим электричеством.Бенджамин Франклин сделал большой шаг вперед. Он придумал, что у электричества есть положительные и отрицательные элементы, и что электричество течет между этими элементами. Он также считал, что молния была формой протекающего электричества.

В 1752 году Франклин провел свой знаменитый эксперимент с воздушным змеем. Чтобы показать, что молния — это электричество, он запустил воздушного змея во время грозы. Он привязал металлический ключ к веревке воздушного змея, чтобы проводить электричество.

Как он и думал, электричество от грозовых облаков перешло к воздушному змею, а электричество потекло по струне и сотрясло его.Ему повезло, что он не пострадал, но он не возражал против шока, поскольку он подтвердил его идею.

Основываясь на работе Франклина, многие другие ученые изучали электричество и начали больше понимать, как оно работает. Например, в 1879 году Томас Эдисон запатентовал электрическую лампочку, и с тех пор наш мир стал ярче!

Но действительно ли Бенджамин Франклин был первым, кто открыл электричество? Возможно, нет! На рубеже 17 века английский ученый Уильям Гилберт основал науку, лежащую в основе изучения электричества и магнетизма.Вдохновленный работой Гилберта, другой англичанин, сэр Томас Браун, провел дальнейшие исследования и написал книги о своих открытиях. Гилберту и Брауну приписывают то, что они первыми использовали термин «электричество».

Ученые нашли доказательства того, что древние люди тоже могли экспериментировать с электричеством. В 1936 году был обнаружен глиняный горшок, что свидетельствует о том, что первые батареи могли быть изобретены более 2000 лет назад. В глиняном горшке были медные пластины, оловянный сплав и железный стержень.

Его можно было использовать для создания электрического тока, наполнив его кислым раствором, например уксусом. Никто не знает, для чего использовалось это устройство, но оно проливает свет на тот факт, что люди, возможно, узнали об электричестве задолго до Бенджамина Франклина!

Освещая революцию: предпосылки XIX века

Предпосылки для Эдисона Лампа

«Если я видел дальше [чем другие], то это стоя на плечах Гиганты.»
Исаак Ньютон, в письме Роберту Гуку, 1675 год.

Спустя почти семьдесят лет после своей смерти Томас Эдисон остается иконой изобретения. Его рекорд в 1093 патента по-прежнему остается самым выдающимся любому физическому лицу. Три основные книги, телефильм, а только в 90-е годы вышло 4 тома его статей. А 1999 год Time-Life публикация даже назвала Эдисона самым важным человеком мимо 1000 лет. Тем не менее, несмотря на все свои достижения, Эдисон не начинал с нуля.

К 1869 году, когда Эдисон заявил о своем намерении стать профессиональным изобретателем, электротехническая промышленность уже была создана. Телеграфия обеспечила работой Эдисон и возможность узнать об электрических технологиях. Новаторская работа Франклин, Фарадей, Вольта, Морс и многие другие заложили фундамент, на котором Эдисон построен. Некоторые из наиболее важных предшествующих разработок показаны ниже.

Аккумуляторы

Гальваническая свая
S.I. image # 79-9465.28

Самым захватывающим изобретением в области электротехники начала XIX века был аккумулятор. Он производил постоянный электрический ток, открывая путь многим другим открытия и изобретения; он также обеспечивал питание телеграфа и телефона отрасли.

В 1800 году Алессандро Вольта объявил о своем изобретении батареи, подобной той. показано справа. «Гальваническая куча» работала путем размещения кусков ткани, смоченных в соленой воде. между чередующимися цинковыми и медными дисками.Контакт между двумя металлами произведен электрический ток. К 1870-м годам было внесено множество усовершенствований, которые удлинили время автономной работы и решены проблемы типа «поляризации».

Двигатели

Двигатель Colton
S.I. image # 79-9464.18

Через год после того, как Ханс К. Эрстед обнаружил связь между электричеством и Магнетизм, Майкл Фарадей использовал эти знания для создания простого двигателя.Больше, чем Однако пройдет 50 лет, прежде чем моторы станут полезными — в основном из-за необходимости для сильного источника тока.

В 1847 году Гардинер Колтон, врач из Нью-Йорка, построил этот двигатель, чтобы проиллюстрировать его научные лекции. Он двигался по небольшой круговой дорожке.

Генераторы

Магнитогенератор Pixii
S.I. image # 44,552

В 1831 году Майкл Фарадей обнаружил, что перемещение магнита рядом с проволочной петлей произвел электрический ток в проводе.Это основной принцип работы генератор. Ипполит Пикси построил этот «магнитогенератор» вскоре после Фарадея. объявление. Термин «магнето» означает, что магнитная сила создается постоянный магнит. В машине Pixii магнит вращается под катушками проволоки.

Критический прорыв, «самовозбуждающаяся динамо-машина», возник в результате работы Чарльз Уитстон и Вернер Сименс в 1867 году. Работая независимо, оба изобретателя разработали генераторы, в которых катушка из проволоки вращается между полюсами электромагнит, который получает электричество от самой машины.Динамо-машина могла производят гораздо больше электроэнергии, чем магнето, и, таким образом, делают возможным эффективное использование двигателей и систем освещения.

Метров

Гальванометр Nobili
S.I. image # 79-9465.06

Ученые, изучающие электричество, быстро осознали необходимость в точных и надежных счетчиках. Позже телеграфисты и другие потребители электроэнергии сочли необходимым разработать счетчики для их особые потребности.

В 1825 году Леопольдо Нобили сконструировал первый прецизионный прибор для измерения электрический Текущий. Ток в катушке создает магнитное поле, которое заставляет иглу внутри катушка крутить. Величина скручивания — это мера силы тока. Вставлена вторая игла вне катушки позволяет устройству учитывать магнитное поле земли.

Электромагниты

Электромагнит Генри
S.I. image # 79-9466.32

Электромагнит оказался важным элементом в большинстве крупных изобретений в области электротехники. в 19 век. Моторы, генераторы, телеграфы и телефоны были главными примерами. Любой электрический ток производит магнитный эффект. Уильям Стерджен сделал электромагнит в 1825 году, пропуская ток через оголенный провод, намотанный на Железный стержень.

Джозеф Генри сконструировал мощные электромагниты, используя множество обмоток изолированные провода. Показанный здесь железный сердечник взят из экспериментов Генри 1827 года.Позже Генри стал первым секретарем Смитсоновского института, главным образом благодаря его международная научная репутация.

Дуговые лампы

Щеточная дуговая лампа
S.I. image # 79-9469.25

Хэмфри Дэви продемонстрировал Королевскому обществу в 1806 году, что мощный свет может быть производится путем создания электрической дуги между двумя угольными стержнями. Его эксперименты, питание от батарей батарей не привело к практическим осветительным приборам.Но появление хороших генераторов в 1860-х и 1870-х годах способствовало изобретению и применение самых разнообразных дуговых ламп.

Дуговые лампы, подобные этой запатентованной модели Brush 1870-х годов, предоставили многим городам свои первые электрические уличные фонари. Работа с дуговой лампой была трудоемкой, поскольку угольные стержни расходились по мере того, как лампа горела, и их приходилось часто заменять. Свет был таким ярким Однако мощные дуговые лампы продолжали использоваться и в 20 веке.

Цель Эдисона заключалась в «разделении света» дуговой лампы, то есть в разработке фонарь который давал небольшое количество света, подходящего для использования в помещении.В идеале много маленьких фонариков будет работать на том же токе, что и одна дуговая лампа, и может включаться и выключаться при будут.

Кто на самом деле открыл электричество?

Сегодня мы не можем представить мир без электричества, так кому мы обязаны изобрести это чудо? Во-первых, нельзя изобрести электричество как форму энергии. Что касается того, кто его открыл, то, как и большинство других исследований в области фундаментальных исследований, электричество изучалось рядом ученых на протяжении веков.

Некоторые считают, что Бен Франклин был первым, кто открыл электричество, но, как мы узнаем позже в этой статье, его знаменитый эксперимент с воздушным змеем и ключом на самом деле показал, что молния — это форма электричества. Электричество как физическое явление было определено за тысячи лет до Франклина.

Что такое электричество в первую очередь?

Под электричеством понимается просто движение электронов через проводящий материал, например медную проволоку.

Сила, прикладываемая к электронам, проталкивающая их через проводящий провод, известна как напряжение , напряжение , а скорость потока электронов известна как , ток .

Если вы представите проводящий провод как трубу, по которой может течь вода, напряжение — это давление, прикладываемое, чтобы вода текла, а ток — это количество воды, протекающее по трубе каждую секунду.

В металлах электроны могут свободно двигаться, что делает их отличными проводниками электричества.Однако некоторые материалы не проводят электричество — это изоляторы. Однако бывают случаи, когда изолятор может нести электрический заряд. Если вы потрете два разных изоляционных материала, например воздушный шар и перемычку, электроны перейдут от перемычки к воздушному шару, который заряжается отрицательным зарядом. Это накопление электронов на изоляторе известно как статическое электричество — если вы прикоснетесь к воздушному шару, вы можете почувствовать эту физику в действии с легким толчком.

Электричество в древнем мире: история багдадской «батареи»

Насколько нам известно, греки первыми открыли понятие электрического заряда более 2600 лет назад.Они заметили, что натирание окаменелой древесной смолы или янтаря мехом животных заставляло его притягивать сушеную траву. По сути, греки столкнулись со статическим электричеством.

Из древних текстов мы также знаем, что египтяне знали, что некоторые виды электрических рыб могут вызывать разряды в теле. Фактически, древние египтяне, вероятно, использовали электрического нильского сома для лечения головных и нервных болей — практика, известная как ихтиоэлектроанальгезия, которая использовалась в медицине до конца 1600-х годов.

Мумия сома.

Но, без сомнения, самый удивительный образец электричества в древности — багдадская батарея . Этот необычный инструмент был обнаружен экспедицией во главе с доктором Вильгельмом Кенигом из Иракского музея в Багдаде в 1936 году. Находка представляла собой глиняную вазу, высотой около 14 сантиметров и самым большим диаметром 8 сантиметров.

Датировка предполагает, что артефакту около 2000 лет, он датируется I веком нашей эры, когда регион был оккупирован Парфянской империей.

Хотя его внешний вид не казался необычным, ученые быстро выяснили, что маленький глиняный горшок — это нечто большее, как только они заглянули внутрь.

Ваза содержит полый цилиндр из листа меди высокой чистоты. Нижний конец цилиндра был покрыт куском листовой меди, а внутреннее дно цилиндра было покрыто слоем асфальта толщиной всего 3 миллиметра. Верхний конец цилиндра был забит тяжелым и толстым слоем асфальта.В центре вилки находился прочный кусок железа.

Копия и схема одного из древних электрических элементов (батарей), найденных в Худжут-Рабуа, недалеко от Багдада.

Во время открытия Кенинг понял, что сосуд и его необычная металлическая структура имели конфигурацию, которая предполагала, что он мог функционировать как аккумулятор с жидкими элементами. На самом деле, похоже, он не служил никакой другой цели, кроме генерирования слабого электрического тока.

Эксперименты, проведенные с копиями сосуда с использованием различных кислот, показали, что смесь уксусной кислоты (дистиллированного уксуса) и грейпфрутового сока дает 0.5 вольт на несколько дней.

Еще больше таких артефактов было обнаружено на протяжении многих лет вокруг памятников в современном Ираке, созданных парфянами и сасанидами. Однако какой цели могли служить эти древние батареи, учитывая, что никаких двигателей, фонарей или каких-либо подобных электрических устройств обнаружено не было?

Одно из возможных применений багдадской батареи — это медицинская терапия, поскольку греки и римляне того времени обычно использовали обычные электрические лучи, чтобы поражать пациентов электрическим током для облегчения боли.

Отсутствие какого-либо очевидного использования электрического тока заставило некоторых усомниться в том, действительно ли эти древние сосуды использовались в качестве батарей. Вместо этого их можно было использовать для хранения важных документов, чтобы влага не повредила папирус.

Более того, поскольку нет никаких свидетельств того, что парфяне, да и вообще кто-либо в древнем мире, обладали формальной теорией электричества, открытие батарей, вероятно, было случайностью.

Перенесемся в будущее на 1600 лет.В это время английский физик по имени Вилиам Гилберт опубликовал договор о привлекательной природе янтаря и использовал латинское слово electricus для его описания. Вскоре после этого другой англичанин по имени Томас Браунед издает книгу по физике, в которой он использует слово «электричество» для описания работы Гилберта.

Бен Франклин и его эксперимент с воздушным змеем-молнией

Фотография картины, изображающей знаменитый воздушный змей Франклина и ключевой эксперимент. Предоставлено: Чарльз Э.Миллс, Библиотека Конгресса, Вашингтон, округ Колумбия,

В начальной школе многих учили, что Бенджамин Франклин, отец-основатель и известный изобретатель, открыл электричество, привязав ключ к воздушному змею, стоя во время грозы. Однако это совсем не так. Франклин не был первым ученым, изучавшим заряженные частицы, и он никогда не собирался открывать электричество — его исследования просто стремились продемонстрировать, что молния является формой статического электричества.

В середине 18 века, задолго до того, как он приступил к своему знаменитому эксперименту, Франклин играл с электрическими трубками, которые ему дал его друг Питер Коллинсон.Следуя этому опыту, Франклин выдвинул гипотезу о том, что освещение представляет собой «мощную электрическую искру», и предложил эксперимент с приподнятым стержнем, чтобы «погасить электрический огонь» из облака. Хорошо зная об опасности, Франклин также упомянул в одном из своих писем Коллинсону, что любой человек, участвующий в таком эксперименте, должен будет наблюдать это явление в ограждении, похожем на солдатскую будку.

Молва о теориях Франклина достигла Европы, где француз Томас Франсуа Д’Алимбар использовал вертикальный стержень длиной 50 футов для притяжения «электрической жидкости» (молнии).Он добился успеха 10 мая 1752 года в Париже. В июле англичанин Джон Кантон успешно повторил эксперимент. Позднее к такому же выводу пришел и русский химик Михаил Ломоносов после собственного эксперимента.

Франклин, очевидно не подозревая об этих событиях за прудом, провел свою собственную версию эксперимента во время грозы в июне 1752 года в Филадельфии. Он стоял снаружи под укрытием, держась за шелкового воздушного змея с привязанным к нему ключом. Когда ударила молния, электричество проходило по ключу, и его заряд собирался в лейденской банке — старинном электрическом компоненте, который хранит электрический заряд высокого напряжения и может высвободить его позже.

Многие считают, что воздушный змей на самом деле собирал электрический заряд из атмосферы и не был напрямую поражен молнией — иначе Франклин мог бы сказать тост в тот роковой день.

Сам Франклин позже написал в Pennsylvania Gazette 19 октября 1752 года, подробно изложив свои выводы и предложив инструкции по воссозданию эксперимента:

дюймов, как только какое-либо из Грозовых облаков пройдет над воздушным змеем, заостренный провод потянет из них Электрический огонь, и воздушный змей со всей его шпагатом будет наэлектризован, а свободные нити шпагата выделятся во всех направлениях, и будьте привлечены приближающимся Пальцем.И когда Дождь намочит воздушный змей и шпагат, чтобы он мог свободно проводить электрический огонь, вы обнаружите, что он обильно струится из ключа на подходе вашего кулака. В этом Ключе Фиал может быть заряжен; и от полученного таким образом электрического огня можно зажигать духов и проводить все другие электрические эксперименты, которые обычно проводятся с помощью натертого стеклянного шара или трубки; и тем самым полностью продемонстрировано Тождество Электрической Материи с Молнией ».

При этом Франклин не открыл электричество.Он даже не был первым, кто на самом деле провел эксперимент, показывающий, что освещение — это электричество, и написал о полученных результатах. Тем не менее, он считается первым ученым, который сформулировал гипотезу и условия эксперимента.

Первые практические применения электричества

После разоблачения экспериментов Франклина наука бурно развивалась во всех областях, включая электромагнетизм.

В 1800 году итальянский врач по имени Луиджи Гальвани обнаружил, что, когда лягушка касается двух разных металлов, ее лапа дергается.Основываясь на этих выводах, его коллега Алессандро Вольта пришел к выводу, что между двумя металлическими пластинами существует своего рода электрический потенциал, заставляющий электрический заряд проходить через лапу лягушки.

Volta использовал это понимание для изобретения первых современных батарей. В его честь мы теперь называем в его честь одно из свойств электричества, электрический потенциал (или напряжение ).

В 1808 году Хамфри Дэви приписывают изобретение первой эффективной «дуговой лампы» — углеродного куска, который генерировал свет при подключении к батарее.Дэви, по сути, изобрел первую лампочку.

В 1820 году Ганс Христиан Эрстед, А. Ампер и Д.Ф.Г. Араго подтвердил связь между электричеством и магнетизмом. Ампер, французский математик и физик, считается отцом электродинамики. Основная единица измерения электрического тока в Международной системе единиц (СИ), «ампер» или «ампер», названа в его честь. Позже, в 1826 году, Георг Ом определил взаимосвязь между мощностью, напряжением, током и сопротивлением в «Законе Ома».Его имя носит основная единица измерения сопротивления — ом.

Первые практические применения электричества

В 1831 году Майкл Фарадей изобрел электрическое динамо — по сути грубый генератор энергии — в котором использовался магнит, который двигался внутри катушки из медной проволоки, создавая крошечный электрический ток.

Это подготовило почву для электрической революции во всем мире. В 1878 году американский изобретатель Томас Эдисон представил первую практичную лампу накаливания, которая могла генерировать свет в течение нескольких часов подряд.

Позже, в конце 1800-х годов, сербско-американский изобретатель Никола Тесла первым начал работу с переменным током, асинхронным двигателем и многофазной системой распределения. Тесла также имел конкурирующие с Маркони патенты на изобретение радио.

Электроэнергия сегодня и в будущем

Момент, когда человечество стало использовать электричество, стал важной вехой в истории. Мир никогда не был бы прежним, и большинство изобретений, которые мы сегодня принимаем как должное, были бы просто невозможны без электричества.

Сегодня электричество питает мир. В то же время за весь тот поразительный прогресс и процветание, которое дает электричество, есть скрытая цена.

Даже по сей день большая часть нашей электроэнергии вырабатывается за счет сжигания ископаемого топлива, такого как уголь, в огромных электрогенераторах. Лишь небольшая часть мировых потребностей в энергии удовлетворяется за счет возобновляемых источников энергии, таких как солнечная или ветровая. Это необходимо изменить, если мы хотим предотвратить глобальную катастрофу, вызванную антропогенным глобальным потеплением.

Итог : электричество открыл не один человек.Концепция электричества была известна людям тысячи лет. Когда, наконец, пришло время сформировать теорию электричества и развить ее в коммерческих целях, над проблемой одновременно работали многие великие умы.

история технологии | Эволюция, века и факты

По сути, техники — это методы создания новых инструментов и продуктов инструментов, а способность конструировать такие артефакты является определяющей характеристикой человекоподобных видов.Другие виды создают артефакты: пчелы строят сложные ульи для хранения меда, птицы вьют гнезда, а бобры строят плотины. Но эти атрибуты являются результатом паттернов инстинктивного поведения и не могут быть изменены в соответствии с быстро меняющимися обстоятельствами. Люди, в отличие от других видов, не обладают высокоразвитыми инстинктивными реакциями, но обладают способностью систематически и творчески мыслить о техниках. Таким образом, люди могут вводить новшества и сознательно изменять окружающую среду так, как не удалось ни одному другому виду.Обезьяна может иногда использовать палку, чтобы отбить бананы от дерева, но человек может превратить палку в режущий инструмент и удалить целую связку бананов. Где-то на переходе между ними появляется гоминид, первый человекоподобный вид. В силу того, что человечество является мастером инструментов, люди с самого начала были технологами, а история технологий охватывает всю эволюцию человечества.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.Подпишитесь сейчас

Используя рациональные способности для разработки методов и изменения окружающей среды, человечество занялось проблемами, отличными от проблем выживания и производства богатства, с которыми сегодня обычно ассоциируется термин технология . Техника языка, например, включает в себя осмысленное манипулирование звуками и символами, и аналогично техники художественного и ритуального творчества представляют другие аспекты технологического стимула. В данной статье не рассматриваются эти культурные и религиозные приемы, но с самого начала полезно установить их взаимосвязь, поскольку история технологий выявляет глубокую взаимосвязь между стимулами и возможностями технологических инноваций, с одной стороны, и социокультурными условиями человеческая группа, в которой они встречаются друг с другом.

Социальное участие в технологическом прогрессе

Осознание этого взаимодействия важно при изучении развития технологий через сменяющие друг друга цивилизации. Чтобы максимально упростить отношения, есть три точки, в которых должна быть определенная социальная вовлеченность в технологические инновации: социальная потребность, социальные ресурсы и симпатичный социальный этос. При отсутствии любого из этих факторов маловероятно, что технологическая инновация получит широкое распространение или будет успешной.

Чувство социальной потребности должно быть сильным, иначе люди не будут готовы тратить ресурсы на технологические инновации. Может потребоваться более эффективный режущий инструмент, более мощное подъемное устройство, трудосберегающая машина или средство использования нового топлива или нового источника энергии. Или, поскольку военные потребности всегда стимулировали технологические инновации, они могут принимать форму потребности в более совершенном оружии. В современных обществах потребности порождаются рекламой.Каким бы ни был источник социальной потребности, важно, чтобы достаточное количество людей осознавали это, чтобы обеспечить рынок артефакта или товара, который сможет удовлетворить эту потребность.

Социальные ресурсы также являются неотъемлемой предпосылкой успешных инноваций. Многие изобретения потерпели неудачу из-за отсутствия социальных ресурсов, жизненно важных для их реализации — капитала, материалов и квалифицированного персонала. Записные книжки Леонардо да Винчи полны идей для вертолетов, подводных лодок и самолетов, но лишь немногие из них дошли даже до стадии модели из-за нехватки тех или иных ресурсов.Ресурс капитала предполагает наличие прибавочной производительности и организации, способной направить имеющееся богатство в каналы, в которых изобретатель может его использовать. Ресурс материалов предполагает наличие соответствующих металлургических, керамических, пластмассовых или текстильных материалов, которые могут выполнять любые функции, которые требует от них новое изобретение. Ресурс квалифицированного персонала подразумевает наличие технических специалистов, способных создавать новые артефакты и разрабатывать новые процессы.Короче говоря, общество должно быть хорошо оснащено подходящими ресурсами, чтобы поддерживать технологические инновации.

Леонардо да Винчи: орнитоптер
Планы Леонардо да Винчи относительно орнитоптера, летательного аппарата, который взлетает благодаря взмаху крыльев, c. 1490.
SuperStock
Симпатичный социальный этос подразумевает среду, восприимчивую к новым идеям, в которой доминирующие социальные группы готовы серьезно относиться к инновациям. Такая восприимчивость может быть ограничена конкретными областями инноваций — например, усовершенствованиями в оружии или навигационной технике — или может принимать форму более обобщенного исследовательского отношения, как это имело место среди промышленных средних классов в Великобритании в XVIII веке. века, которые были готовы культивировать новые идеи и изобретателей, заводчиков таких идей.Какой бы ни была психологическая основа изобретательского гения, не может быть никаких сомнений в том, что существование социально значимых групп, желающих поощрять изобретателей и использовать их идеи, было решающим фактором в истории технологий.
Таким образом, социальные условия имеют первостепенное значение при разработке новых технологий, некоторые из которых будут рассмотрены ниже более подробно. Однако стоит сделать еще одну пояснительную записку. Это касается рациональности техники.Уже было замечено, что технология подразумевает применение разума к технике, и в 20-м веке стало считаться почти аксиомой, что технология — это рациональная деятельность, вытекающая из традиций современной науки. Тем не менее, следует отметить, что технология в том смысле, в котором этот термин используется здесь, намного старше науки, а также что методы имеют тенденцию окостеневать за столетия практики или отвлекаться на такие парарациональные упражнения, как алхимия.Некоторые методы стали настолько сложными, часто зависящими от процессов химического изменения, которые не были поняты даже тогда, когда они широко практиковались, что технология иногда сама становилась «тайной» или культом, в который ученик должен был быть посвящен, как священник, в священные ордена. и в котором было важнее скопировать древнюю формулу, чем вводить новшества. Современная философия прогресса не может быть возвращена в историю технологий; на протяжении большей части своего долгого существования технология была практически застойной, загадочной и даже иррациональной.Нет ничего удивительного в том, чтобы увидеть некоторые сохранившиеся фрагменты этой мощной технологической традиции в современном мире, и в современной дилемме высокотехнологичного общества, предполагающего вероятность того, что оно будет использовать свои изощренные методы, чтобы попытаться использовать свои изощренные методы, есть нечто большее, чем просто элемент иррациональности. совершить собственное разрушение. Таким образом, необходимо остерегаться чрезмерного отождествления технологии с «прогрессивными» силами современной цивилизации.
С другой стороны, невозможно отрицать наличие прогрессивного элемента в технологии, поскольку из самого элементарного обзора становится ясно, что приобретение техник — это кумулятивный процесс, в котором каждое поколение наследует набор техник, на которых он может строить, если захочет и если позволят социальные условия.В течение длительного периода времени в истории технологий неизбежно выделяются моменты инноваций, которые демонстрируют это совокупное качество по мере того, как некоторые общества шаг за шагом продвигаются от сравнительно примитивных к более сложным методам. Но хотя это развитие произошло и продолжается до сих пор, такой процесс накопления не является присущим самой природе технологии, и, конечно, это не было неизбежным развитием. Тот факт, что многие общества оставались стагнирующими в течение длительных периодов времени, даже на достаточно развитых этапах технологической эволюции, и что некоторые фактически регрессировали и утратили переданные им накопленные методы, демонстрирует неоднозначный характер технологии и критическую важность ее использования. его связь с другими социальными факторами.
Способы передачи технологических инноваций
Еще один аспект совокупного характера технологии, который потребует дальнейшего изучения, — это способ передачи технологических инноваций. Это неуловимая проблема, и необходимо принять феномен одновременного или параллельного изобретения в тех случаях, когда нет достаточных доказательств, чтобы показать передачу идей в том или ином направлении. Механика их передачи была значительно улучшена за последние столетия с помощью печатного станка и других средств связи, а также благодаря возросшей легкости, с которой путешественники посещают источники инноваций и несут идеи в свои дома.Однако традиционно основным средством передачи было перемещение артефактов и ремесленников. Торговля артефактами обеспечила их широкое распространение и стимулировала подражание. Что еще более важно, миграция мастеров — будь то странствующие слесари ранних цивилизаций или немецкие инженеры-ракетчики, чьи экспертные знания были приобретены как Советским Союзом, так и Соединенными Штатами после Второй мировой войны, — способствовала распространению новых технологий.
Свидетельства таких процессов технологической трансмиссии являются напоминанием о том, что материал для изучения истории технологии поступает из множества источников.Многие из них, как и любое историческое исследование, основаны на документальных материалах, хотя их мало для ранних цивилизаций из-за общего отсутствия интереса к технологиям со стороны писцов и летописцев. Таким образом, для этих обществ и на протяжении многих тысячелетий предшествующей незарегистрированной истории, в которой были достигнуты медленные, но существенные технологические достижения, необходимо во многом полагаться на археологические данные. Даже в связи с недавним прошлым историческое понимание процессов быстрой индустриализации можно сделать более глубоким и ярким благодаря изучению «промышленной археологии».«Много ценного материала подобного рода накоплено в музеях, а еще больше остается на месте его использования для наблюдения полевого работника. Историк техники должен быть готов использовать все эти источники и при необходимости использовать навыки археолога, инженера, архитектора и других специалистов.
Хронология электроснабжения | Джонсборо Сити Уотер энд Лайт
Грек Фалес обнаружил, что когда янтарь натирают шелком, он становится электрически заряженным и притягивает предметы.Первоначально он открыл статическое электричество.
Верх
1600: Уильям Гилберт (Англия) впервые ввел термин «электричество» от греческого слова «электрон», обозначающего янтарь. Гилберт писал об электризации многих веществ. Он также был первым, кто использовал термины электрическая сила, магнитный полюс и электрическое притяжение.
1660: Отто фон Герике (Германия) описал и продемонстрировал вакуум, а затем изобрел машину, производящую статическое электричество.
1675: Стивен Грей (Англия) различал проводники и непроводники электрических зарядов.
Верх
Бен Франклин (США) привязал ключ к веревке воздушного змея во время грозы и доказал, что статическое электричество и молния — это одно и то же.
Верх
Алессандро Вольта (Италия) изобрел первую электрическую батарею. Функция «вольт» назван в его честь.
Верх
1820: Отдельные эксперименты Ганса Христиана Эрстеда (Дания), Андре-Мари Ампера (Франция) и Франсуа Араго подтвердили связь между электричеством и магнетизмом.
1821: Майкл Фарадей (Англия) открыл принцип электромагнитного вращения, который позже станет ключом к разработке электродвигателя.
1826: Георг Ом (Германия) определил взаимосвязь между мощностью, напряжением, током и сопротивлением в Законе Ома.
Верх
1831: Используя свое изобретение индукционного кольца, Майкл Фарадей (Англия) доказал, что электричество может быть индуцировано (произведено) изменениями в электромагнитном поле. Эксперименты Фарадея о том, как работает электрический ток, привели к пониманию электрических трансформаторов и двигателей. Джозеф Генри (США) отдельно открыл принцип электромагнитной индукции, но не опубликовал свою работу. Он также описал электродвигатель.
1835: Джозеф Генри (США) изобрел электрическое реле, которое могло передавать электрические токи на большие расстояния.
1837: Томас Дэвенпорт (США) изобрел электродвигатель, изобретение, которое сегодня используется в большинстве электроприборов.
Верх
1841: Джеймс Прескотт Джоуль (Англия) показал, что энергия сохраняется в электрических цепях, включая протекание тока, термический нагрев и химические превращения.В его честь была названа единица тепловой энергии Джоуль.
1844: Сэмюэл Морс (США) изобрел электрический телеграф, устройство, которое могло отправлять сообщения на большие расстояния по проводам.
Верх
1860-е: Опубликована математическая теория электромагнитных полей. Максвелл (Шотландия) создал новую эру физики, объединив магнетизм, электричество и свет. Четыре закона Максвелла электродинамики («уравнения Максвелла») в конечном итоге привели к появлению электроэнергии, радио и телевидения.
Верх
1878: Джозеф Свон (Англия) изобрел первую лампу накаливания (также называемую «электрической лампой»). Его лампочка быстро перегорела. Томас Эдисон (США) основал Edison Electric Light Co. (США) в Нью-Йорке. Он приобрел ряд патентов, связанных с электрическим освещением, и начал эксперименты по разработке практичной долговечной лампочки.
1879: После многих экспериментов Томас Эдисон (U.С.) изобрел лампочку накаливания, которая могла работать около 40 часов, не перегорая. К 1880 году его лампы можно было использовать в течение 1200 часов. Электрические фонари (дуговые лампы Brush) были впервые использованы для уличного освещения в Кливленде, штат Огайо. California Electric Light Company, Inc. в Сан-Франсиксо была первой электроэнергетической компанией, которая продавала электроэнергию потребителям. Компания использовала два небольших генератора Brush для питания 21 дуговых ламп Brush.
Верх
1881: Электрический трамвай изобрел Э.W. v. Siemens

1882: Томас Эдисон (США) открыл электростанцию на Перл-стрит в Нью-Йорке. Станция Перл-Стрит была одной из первых центральных электростанций в мире и могла питать 5000 ламп. Станция на Перл-Стрит была системой постоянного тока (DC), в отличие от энергосистем, которые мы используем сегодня, которые используют переменный ток (AC). Первая гидроэлектростанция открылась в Висконсине. Эдвард Джонсон впервые зажег елку электрическими лампочками.
1883: Никола Тесла (иммигрант из США из Австрийской империи) изобрел «катушку Тесла» — трансформатор, который переводил электричество с низкого напряжения на высокое, облегчая транспортировку на большие расстояния.
1884: Никола Тесла (иммигрант из США из Австрийской империи) изобрел электрический генератор переменного тока для производства переменного тока. До этого времени электричество вырабатывалось с использованием постоянного тока (DC) от батарей. Сэр Чарльз Алджернон Парсонс (Англия) изобрел паротурбинный генератор, способный вырабатывать огромное количество электроэнергии.
1886: Уильям Стэнли младший (США) разработал трансформатор с индукционной катушкой и электрическую систему переменного тока.
1888: Никола Тесла (иммигрант из США из Австрийской империи) продемонстрировал первую многофазную электрическую систему переменного тока. Его система переменного тока включала в себя все необходимое для производства и использования электроэнергии: генератор, трансформаторы, систему передачи, двигатель (используемый в бытовой технике) и фонари. Джордж Вестингауз, глава Westinghouse Electric Company, купил патентные права на систему переменного тока.Чарльз Браш (США) первым использовал большую ветряную мельницу для выработки электроэнергии. Он использовал ветряную мельницу для зарядки аккумуляторов в подвале своего дома в Кливленде, штат Огайо.
Верх
1893: Компания Westinghouse Electric использовала систему переменного тока для освещения Всемирной выставки в Чикаго. Была открыта линия электропередачи переменного тока длиной 22 мили, по которой электричество отправлялось из электростанции Фолсом в Калифорнии в Сакраменто.
1895-1896: Открытие гидроэлектростанции на Ниагарском водопаде.Первоначально он обеспечивал электричеством прилегающую территорию. Год спустя, когда была открыта новая линия электропередачи переменного тока (AC), электроэнергия из Ниагарского водопада была отправлена потребителям более чем в 20 милях от города Буффало, штат Нью-Йорк.
1897: Джозеф Джон Томсон (Англия) открыл электрон.
Верх
1911: W. Carrier (США) изобрел электрический кондиционер.
1913: А.Госс изобрел электрический холодильник.
1943 — 1946: Построен первый электронный цифровой компьютер общего назначения, ENIAC (электронный числовой интегратор и компьютер).
1950: Джон Хоппс (Канада) обнаружил: если сердце перестает биться из-за охлаждения, оно может быть снова запущено путем искусственной стимуляции с использованием механических или электрических средств. Это привело к его изобретению первого в мире кардиостимулятора.
1953: IBM 701 EDPM был первым коммерчески успешным компьютером общего назначения.
1961: Первыми настольными электронными калькуляторами были Anita Mk VII и Mk 8, в которых использовалась технология электронных ламп.
1962: Стив Рассел (США) изобрел космическую войну! Первая игра, предназначенная для использования на компьютере.
1972: Аркадная игра Pong была создана Ноланом Бушнеллом.
1993: Первые КПК или персональные цифровые помощники выпущены корпорацией Apple (США).
1998: Эрикссон, IBM, Intel и Nokia совместно разработали технологию Bluetooth, которая обеспечивает беспроводную связь между мобильными телефонами, ноутбуками, ПК, принтерами, цифровыми камерами и игровыми консолями.
No related posts.
Разное
Навигация по записям
Диодный мост последовательное соединение: Технические характеристики выпрямительных диодных столбов и мостов
Как подключить люстру к двухклавишному выключателю схема: Ничего не найдено для Apple Touch Icon Png
Похожие записи
Как правильно промывать нос при насморке: эффективные методы и растворы
18.11.2024
Питание кормящей мамы: что можно есть при грудном вскармливании
17.11.2024
Лучшая зимняя обувь для детей 2 лет: выбираем комфортные и надежные модели
16.11.2024
Детская комната для новорожденного: оформление, дизайн и планировка
15.11.2024
Увлажнитель воздуха: польза и вред для здоровья, отзывы специалистов и пользователей
14.11.2024
Добавить комментарий Отменить ответ
Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *
Комментарий *
Имя *
Email *
Сайт

Рубрики
+7 495 120-13-73, 8 800 500-97-74; [email protected] [email protected]
Карта сайта