История электричества. С кого и чего начиналось развитие электрики.
статья на тему

История электричества.

С кого и чего начиналось развитие электрики.

Сильченко Ольга Викторовна,

преподаватель ОГАПОУ «Белгородский

индустриальный колледж», г. Белгород

Важно понимать тот факт, что электричество существовало всегда. Более того, оно есть одно из необходимых условий нашей жизни. Большую часть электрических проявлений мы с Вами не в состоянии увидеть, а те которые происходят в явном виде, это малая их доля.

Молния, статическое напряжение в виде небольшой искры между предметами и человеком, удар электрического ската, притягивание и отталкивание мелких намагниченных частичек друг к другу и подобное, всё это люди замечали, наблюдали, боялись, поклонялись в разные времена. Электрические явления всегда вызывали особый интерес у людей в различных цивилизациях.

Вот к примеру, в древнем Египте были найдены чаши, что являлись простейшими гальваническими элементами и при добавлении в них обычного лимонного сока, способны были выдавать небольшое напряжение. Или же взять известный египетский светильник, который до сих пор изображён на стенах великих пирамид. Он при своей работе мог светиться в течение многих лет. Либо, всё тот же янтарь, электрические свойства которого были открыты ещё в древней Греции. Использование золочения и серебрения в Месопотамии по средствам гальваники, запитаных от простейших батарей. Естественнно, особым дизайном они не выделялись, если сравнивать с нынешними электрическими технологиями, но всё же выполняли свою функциональную задачу.

Так что стремление покорить данный вид энергии и подчинить его себе для определённых нужд, были в истории неоднократно. Началом истории электричества, пожалуй, можно назвать времена примерно 1600 года. Поскольку именно тогда начались первые серьёзные научные попытки разобраться с электромагнетизмом и придать ему определённое научное значение.

В это самое время были выпущены труды Гилберта о магнетизме, магнитных телах и магнетизме земли. Далее изучались феномены электрических зарядов и их природы. В 1650 г. была создана первая электростатическая машина, которая способна была собирать и накапливать заряд, проявляя его в виде искусственной молнии. В 1733 г. Дюфе выявил наличие существования двух видов зарядов. И вплоть до 1800 г. продолжались исследования в данном направлении.

Далее было сделано ещё одно весьма значимое открытие. Алесандро Вольта был создан простейший гальванический элемент, что породило понятие электрического напряжения. Это послужило основой для новых исследований. Но всё это имело только теоретический характер и научный интерес, поскольку для массового использования не было практического применения таким открытиям. Эти простые батарейки и электростатические машины по накапливанию электрических зарядов не способны были выдать больших мощностей, а первые электронагрузки нуждались именно в этом, к тому же они имели плохой КПД.

История электричества в период с 1600 по 1800 год, можно назвать исследовательским и подготовительным этапом. За это время различными учёными неосознанно подготавливалась почва для дальнейших и более значимых открытий и изобретений. Для более серьёзного технологического прорыва в электричестве требовалось появление на свет электрогенератора.

Это произошло в 1831 г., когда Фарадей открыл закон электромагнитной индукции, а спустя пару лет Ленц обобщил опыты Фарадея, создав тем самым основу для создания электрогенераторов и электродвигателей. И, кстати, в этот же период была создана гальваническая батарея с деполяризатором, что в свою очередь значительно улучшило общие характеристики батареи.

За промежуток времени с 1800 по 1900 годов, было придумано множество изобретений, которые можно назвать первыми прототипами нынешних электроустройств. Это и свинцовый аккумулятор, электрозвонок, буквопечатный электромагнитный телеграф, электрогенераторы и электродвигатели различных типов, простейшие электрические лампы, радиопередача Попова, первый электротранспорт и многое другое.

С 1900 года началась масштабное внедрение электричества в социальное общество - это первые электрофицированые производства с электрооборудованием, начало строительства мощных электростанций и усовершенствование непосредственной электропередачи на большие расстояния, внедрение и широкое распространение городского электротранспорта. В итоге это всё способствовало лавинообразному процессу и фундаменту всему тому, что мы сейчас имеем.

Понятие электричества представляет собой некое описание определённых свойств проявления материи в виде существующих энергий (заряды элементарных частиц и их взаимосвязь с другими свойствами материи). Оно было придумано английским учёным Тюдор Уильямом Гилбертом. Как гласит философия, материя вечна (временной есть лишь форма её проявления). Из этого следует, что электричество, было, есть и будет всегда, а значит, впервые ему не бывать. Впервые могут быть только сами познания человеком, этих проявлений, через наблюдения, эксперименты, открытия. А, следовательно, историю этих событий и будем считать общей историей всего электричества.

Одним из первых электрическим зарядом заинтересовался Фалес Милетский. Он заметил, что янтарь, натёртый о шерстяную ткань, обретает способность притягивать к себе маленькие и лёгкие частички. Это однажды даже применялось для чистки от пыли различных поверхностей. Предполагалось, что подобными свойства имеет только лишь янтарь. После того как физика стала считаться экспериментальной наукой, подобное явление было больше изучено.

Первым таким электричеством, в смысле научных достижений, можно считать те исследования, которые начали проводиться приблизительно в начале 17 века. Они принадлежат физику Уильяму Гилберту. Он при помощи своего электроскопа продемонстрировал, что способностью притягивать к себе легкие тела (вроде кусочка бумажки или соломки) может не только янтарь. Этими свойствами обладают и материалы, такие как сапфир, алмаз, горный хрусталь, стекло и прочие. Он один из первых начал исследования магнитных явлений, хотя и поверхностно.

Исследования заряженных частиц и статического электричества, в итоге породили первую электростатическую машину. Она имела примитивную конструкцию, но вполне способна была вырабатывать электричество путём трения о шар сделанный из природной серы. При её работе возникали разряды на небольшом расстоянии. Это было в 1650 г. Учёного звали Отто фон Герике. По большому счёту особой пользы для практического использования машина не имела.

В начале 18 века Стивен Грей заметил, что некоторые вещества (а именно это относится к металлам), имеют способность проводить электричество через себя. Немного позже Роберт Симмер, смотря на электризацию шелковых вещей, сделал вывод, что электричество имеет две противоположности. Сами же свойства стали называть «зарядами». Причём, их определили как положительный и отрицательный.

Суть их появления заключается в перераспределении при трении тел друг о друга. А это, уже и способствует электризации таких тел. То есть, электризация - это нечто иное, как накопление заряда одного определённого типа на самом натираемом теле. К тому же, заряды одного рода будут взаимоотталкиваться, а заряды противоположного значения, будут взаимопритягиваться. К подобным суждениям пришёл и Шарль Дюфе в 1829 году. Его опыты показывали, что один из видов заряда появляется в результате трения стекла о шёлк, другой же, при трении смолы о шерсть. В честь этого учёный дал им названия - «стеклянный» и «смоляный» заряд.

В 1785 году Шарль Кулон экспериментально установил закон взаимодействия зарядов. При помощи специальных точных весов (разработанным им же) - он выяснил, что сила взаимодействия, возникающая между электрически заряженными телами обратно пропорциональна квадрату пути между ними. Таким образом, науку об электричестве начали относить к точным наукам, в которой имеется возможность применять математические методы для расчётов.

В 1821 году Ампер и Эрстед обнаружили непосредственную связь между магнетизмом и электрическими явлениями. В 1830 году Гаусс высказывает основополагающую теорию электростатического поля. А уже в 1831 году Майкл Фарадей открывает электромагнитную индукцию и принципы работы электролиза. Вводит понятия электрического и магнитного поля. В 1880 году Лачинов демонстрировал суть передачи электрической энергии на большие расстояния. В 1888 году Генрих Герц открывает электромагнитные волны.

В итоге была создана электрическая теория вещества. В ней говорилось о том, что физические тела являются комплексами взаимодействующих различных частиц и элементов. Они имеют электрические заряды, и большинство свойств различных физических тел могут быть описаны существующими законами. Это все дало возможность использовать электричество практически во всех сферах жизнедеятельности человечества, облегчая его труд и привнося удобства.

Николу Тесла можно считать одним из немногих гениальных учёных, который главной своей задачей ставил не личную выгоду и деньги, а прежде всего новые открытия и повышение качества жизни всего человечества в целом, что даёт ему по право называться великим человеком.

Сам Никола Тесла был рождён 10 июля 1856 года, в Хорватии, в семье священника. Эволюция мировоззренческих взглядов Николы Тесла основана на пророческих, инженерных и метафизических идеях. При жизни у него не было особого личностного отношения как к себе, так и к другим людям, благодаря чему он мало ошибался. Большая часть его изобретений до настоящего времени утаивается правительством США с печатью «совершенно секретно». Никола Тесла настолько опередил науку своего времени, что некоторые из его открытий нынешние учёные не способны повторить по сей день.

Никола Тесла создал около 800 изобретений, из которых были им запатентованы всего около 300. Были слухи, что в последние годы своей жизни Тесла разрабатывал идею создания искусственного разума. Он также предполагал возможность фиксировать мысли человека на обычной фотографии, считая данное явление вполне реалистичным и осуществимым.

В теории Никола Тесла было основополагающим понятие эфира, как некоторой неощутимой сущности, которая пропитывает весь мир вокруг и пропускающей волны на скорости, во много раз больше самой скорости света. Каждая частичка материи в безграничном пространстве насыщена бесконечной энергией, которую возможно извлечь и использовать для разных нужд.

Тесла мог получать силу электрического тока с величиной в 100 миллионов ампер и напряжение в 10 000 кВ, да к тому же без особых трудностей поддерживать данные значения любое время. Для сравнения, современная наука не смогла достичь подобных результатов, остановившись на пределе лишь в 30 миллионов ампер, да и то, кратковременно.

На лекции по высокой частоте Тесла включал и выключал электродвигатель дистанционно, а в его руках сами собой светились электролампочки, причём у некоторых из них даже не было внутри спирали, просто пустая стеклянная колба. Посетители выставки с ужасом наблюдали, как ученый ежедневно пропускал сквозь себя электрические молнии с напряжением в 2 000 кВ, и при этом нечего страшного не происходило. Просто сверкали разряды молний.

Наиболее большое распространение великого учёного получили такие открытия и изобретения, как переменное электричество, которое очень широко используется в наше время. По причине его удобства преобразования и передачи на большие расстояния. Именно Никола Тесла первым открыл вращающееся магнитное поле и использование нескольких фаз, в результате чего был создан асинхронный двигатель, что пользуется большим успехом в настоящее время.

Трансформатор Тесла заслуживает особого почёта, так как на его принципе работают генераторы высокого напряжения и по сей день. Он используется для получения искусственной молнии. Этот трансформатор способен выдавать напряжения в миллионы вольт при частоте 160 кГц. Одной из идей Тесла была «передача электроэнергии на расстояния без проводов».

Им также была разработана конструкция, напоминающая башню со сферической верхушкой, куда подавалось высокое напряжение, тем самым порождая огромную напряженность и возникающие разряды. Этим устройством Тесла хотел взаимодействовать на ионосферу, что в результате могло бы дать неисчерпаемую энергию и, вдобавок, позволило бы влиять на некоторые процессы (такие как природные, человеческие, энергетические). Кстати, предполагают, что именно подобная установка в своё время вызвала тунгусский взрыв довольно колоссальной мощности.

Однажды Тесла демонстрировал радиоуправляемый кораблик, который плавал в речке и управлялся дистанционно от пульта управления. Кроме этого им были придуманы первые электронные часы, двигатель на солнечной энергии, флуоресцентный свет, электронный микроскоп, люминесцентные лампы, электропечи. Он предпологал возможность лечения больных током высокой частоты, а именно высокочастотный ток с напряжения около 2 миллионов вольт способен убивать вредоносных бактерий, очищать поры и лечить кожу.

Он один из первых наблюдал и дал объяснение катодному, рентгеновскому и ультрафиолетовому излучению. Одним словом, мы многими вещам в наше время обязаны именно этому гению.