Vysvetľujeme, čo je elektrina a aký je pôvod tohto fyzikálneho javu. Okrem toho jeho význam a jeho vlastnosti.
čo je elektrina?
Elektrina obsahuje kompletfyzikálnych javov spojené s prítomnosťou a prenosom elektrických nábojov. Existuje niekoľko základných pojmov, ktoré úzko súvisia s elektrinou:
- Nabíjačka. Všetka známa hmota sa skladá z atómov, ktoré majú rovnaké množstvo elektróny (so záporným elektrickým nábojom) a protóny (s kladným elektrickým nábojom). The atómov a molekuly Môžu sa elektricky nabiť a to ovplyvňuje spôsob, akým sa navzájom priťahujú alebo odpudzujú, a konfiguráciu hmoty, ktorú tvoria.
- Elektrický prúd. The častice Elektricky nabité, zvyčajne elektróny, môžu prúdiť cez vodivý materiál, ako je drôt. Tento prenos elektrických nábojov sa nazýva elektrický prúd.
- Elektrické polia. Elektrické polia vytvárajú prácu, meranú vo voltoch, na pohybujúcich sa časticiach v nich uložených. Elektrický potenciál v bode v priestore je práca, ktorá sa musí vykonať na jednotku náboja, aby sa tento náboj presunul cez elektrické pole z referenčného bodu do uvažovaného bodu.
- Elektrický potenciál. Elektrické polia môžu vykonávať rôzne úlohy, merané vo voltoch. Toto sa nazýva elektrický potenciál.
- Magnetizmus. Elektrické náboje v pohyb Vytvárajú magnetické polia, ktoré ovplyvňujú (priťahujú alebo odpudzujú) magnetické materiály a pohybujú v nich nachádzajúce sa náboje a sú schopné za určitých podmienok sami generovať elektrický prúd.
Elektrina predstavuje pre ľudskosť nekonečné známe aplikácie.
Elektrické vlastnosti známych materiálov závisia od konfigurácie elektrónov v ich atómoch. Grafén, striebro a meď sú doteraz najsilnejšími vodičmi elektrická energia dostupné, zatiaľ čo iné materiály ako sklo, lucite alebo sľuda sú skvelými izolantmi.
Hoci elektrina bola známa už od staroveku, najmä z objavu jantáru, materiálu, ktorý sa dá elektricky nabiť, jej formálne štúdium sa začalo v 17. a 18. storočí a až koncom 19. storočia mohla byť používané priemyselne aj v domácnostiach..
Pôvod elektriny
Elektrina je na svete odjakživa. Pračlovek to dokázal vnímať prostredníctvom viditeľných javov, ako sú blesky, alebo to zažiť prostredníctvom elektrických rýb, ako sú blesky na rieke Níl, opísané starými Egypťanmi.
Statická elektrina (ktorá vzniká napríklad trením jantárovej palice s vlnou alebo kožušinou) bola objavená už starými Grékmi okolo roku 600 pred Kristom. C.
Prvé vážnejšie pokusy s elektrinou sa uskutočnili okolo 17. storočia. Oblasť sa rozrástla vďaka štúdiám a príspevkom Cavendisha, Du Fraya, van Musschenbroeka a Watsona počas 18. storočia av priebehu 19. storočia bola vyvinutá zjednocujúca teória elektriny a energie. magnetizmus: Maxwellove rovnice v roku 1865.
Výroba elektriny ako priemyselná činnosť sa začala takmer v 20. storočí, po tom, čo Morse v roku 1833 predviedol, ako môže elektrina spôsobiť revolúciu v oblasti diaľkových komunikácií, a overila sa možnosť výroby svetla cez elektrické vedenie, ktoré nahradilo plynové.
Nakoniec výskum Tesly a Edisona presadil elektrinu ako základnú požiadavku inovácie vedecké a technologické v rámci druhej priemyselnej revolúcie.
Význam elektriny
Elektrina je všestranný a transformačný zdroj, ktorý sa dá využiť rôznymi spôsobmi:
- generovať svetlo. Lampy a žiarovky umožňujú využiť elektrický prúd vo vákuu na vyžarovanie svetla, ktoré osvetľuje rôzne prostredia a predĺženie denného života po páde slnko.
- generovať teplo. Jouleov efekt opisuje, ako sa generuje prechod elektrónov cez vodič kalorická energia, ktorý je možné použiť pomocou rezistorov na ohrev, zváranie alebo dokonca varenie.
- generovať pohyb. Rôzne typy zariadení sú aktivované elektrinou na generovanie pohybu, ako sú motory a rotory, ktoré premieňajú elektrickú energiu na mechanika. Na druhej strane elektrickú energiu je možné skladovať napríklad batériami resp batériea použiť, keď je to potrebné napríklad na generovanie pohybu.
- Vysielať údajov. Prostredníctvom elektronických systémov, elektrických obvodov alebo elektroinštalačných sietí umožňuje elektrina aktivovať rôzne druhy komponentov na obrovské vzdialenosti.
Charakteristika elektriny
Elektrina pozostáva z prenosu elektrónov z poslednej vrstvy atómov (najvzdialenejšej) do vrstvy nasledujúceho atómu, prúdi pozdĺž vodivej hmoty a počas cesty mení jej určité vlastnosti.
Na druhej strane elektrina je akumulačná, pre ktorú boli vynájdené batérie resp batérie (akumulátory), schopné absorbovať elektrický prúd a uchovať ho v jeho chemickom obsahu, ktorý sa má neskôr zhodnotiť.
Elektrický prúd
Elektrický prúd je pohyb elektrických nábojov cez vodič. Tieto náboje sú elektróny, subatomárne častice, ktoré obiehajú okolo atómového jadra.
Elektrické prúdy nie sú neškodné pre ľudské telo, ktoré znesie prúdy okolo 16 ampérov. to znamená, že elektrina môže byť nebezpečná. Krátky, mierny kontakt so zdrojom elektriny môže znecitlivieť alebo znecitlivieť svaly, zatiaľ čo vážnejší kontakt môže spôsobiť popáleniny alebo dokonca smrť. smrť.
Vďaka štúdiám Nikolu Teslu sú známe dve formy elektrického prúdu: DC a striedavý prúd (ktorá sa cyklicky mení vo svojej veľkosti a význame).