Първите електротехници. Последователност в откриването на електричеството. AC и DC ток

Съвременният свят е невъзможен без електричество. Днес никой дори не се замисля за технологията на неговото производство, а в древността дори не са знаели такава дума. Но и тогава имаше любознателни умове. През 700 г. пр. н. е. наблюдателният гръцки философ Талес забеляза, че кехлибарът започва да привлича леки предмети, когато възникне триене с вълна. В този момент знанието спря.

По-нататъшно развитие на знанието

Едва след много векове този клон на знанието получи по-нататъшно развитие. Английският физик и доктор на непълно работно време в кралския двор Уилям Гилбърт, завършил най-добрите университети в Оксфорд и Кеймбридж, стана основател на науката за електричеството. Той изобретил първия прототип на електроскопанаречен versor и с негова помощ установих, че не само кехлибарът, но и други камъни имат свойствата да привличат малки предмети (сламки). Сред "електрическите" минерали:

диамант;
аметист;
стъклена чаша;
опал;
карборунд;
плочи;
сапфир;
кехлибар.

Използвайки устройството, ученият успя да направи няколко интересни открития. Сред тях: сериозното влияние на пламъка върху електрическите свойства на телата, придобити чрез триене. Гилбърт също предполага, че гръмотевиците и светкавиците са явления от електрическо естество.

Самото понятие „електричество“ се чува за първи път през 16 век. През 1663 г. бургомистърът на Магдебург на име Ото фон Герике създава специална изследователска машина. С негова помощ може да се наблюдава ефектът на привличане и отблъскване.

Първи опити с електричество

През 1729 г. в Англия е извършен първият експеримент за предаване на електричество на кратко разстояние от учения Стивън Грей. Но в процеса беше установено, че не всички тела могат да предават електричество. 4 години след първото сериозно изследване френският учен Шарл Дюфе открива това Има два вида електрически заряд: стъкло и смола в зависимост от материала, използван за триене.

В средата на 17-ти век в Холандия Питер ван Мушенбрук създава кондензатор, наречен „Лайден буркан“. Малко по-късно се появява теорията на Бенджамин Франклин и са проведени първите изследвания, които експериментално потвърждават теорията. Проведените изследвания станаха основа за създаването на гръмоотвод.

След това е открита нова наука, която се изучава. И през 1791 г. „Трактат за силата на електричеството в движението на мускулите“ е публикуван от Галвани. През 1800 г. италианският изобретател Волта става този, който създаде нов източник на токнаречена галванична клетка. Този апарат представлява предмет под формата на колона от цинкови и сребърни пръстени, разделени от парчета хартия, напоени със солена вода. Няколко години по-късно руският изобретател Василий Петров открива „Дъгата на Волта“.

Около същото десетилетие физикът Жан Антоан Ноле изобретява първия електроскоп, който регистрира по-бързото „източване“ на електричество от тела с остра форма и формира теория за ефекта на тока върху живите организми. Този ефект стана основа за изобретяването на медицинския електрокардиограф. През 1809 г. започва нова ера в областта на електричеството, когато англичанинът Деларю изобретява лампата с нажежаема жичка. Вече след 100г се появиха модерни електрически крушки с волфрамова спиралаи пълнене с инертен газ. Техният разработчик беше Ървинг Лангмуър.

Комплексни изследвания и големи открития

В началото на 18 век Майкъл Фарадей написва трактат за електромагнитното поле.

Електромагнитното взаимодействие е открито по време на експерименти от датския учен Ерстед през 1820 г., а година по-късно физикът Ампер свързва електричеството и магнетизма в своята теория. Тези изследвания станаха основа за появата на съвременната наука - електротехниката.

През 1826 г. Георг Симон Ом, въз основа на своите експерименти, успя да формулира основния закон на електрическата верига и въведе нови термини на електротехниката:

"проводимост";
"електродвижеща сила";
"спад на напрежението във веригата."

Последовател на Ерстед е Андре-Мари Ампер, който формулира правило за определяне на посоката на тока върху магнитна стрелка. Този модел е получил много имена, едно от които е „правило на дясната ръка“. Точно той изобретява усилвателя на електромагнитното поле- многооборотни намотки, състоящи се от медна жица с монтирани сърцевини от меко желязо. Въз основа на това развитие през 1829 г. е изобретен електромагнитният телеграф.

Нов кръг от изследвания

Когато известният английски учен в областта на физиката Майкъл Фарадей се запознава с работата на Х. Ерстед, той провежда изследвания в областта на връзката между електромагнитните и електрическите явления и открива, че магнитът се върти около токов проводник и, обратно, проводник се върти около магнит.

След тези експерименти ученият се опитва още 10 години да трансформира магнетизма в електрически ток и в резултат открива електромагнитната индукция и основите на теорията на електромагнитното поле, а също така спомогна за формирането на основата за появата на нов клон на науката - радиотехниката. През 20-те години на миналия век, когато започна мащабна електрификация на територията на СССР, се появи терминът „крушката на Илич“.

Тъй като много разработки са извършени паралелно в различни страни, историците спорят кой е изобретил електричеството първи. Много учени и изобретатели са допринесли със своята сила и знания за развитието на науката за електричеството: Ампер и Ленц, Джаул и Ом. Благодарение на тези усилия съвременните хора нямат проблеми с организирането на електроснабдяването на домовете и другите си помещения.

Електричеството може лесно да се нарече едно от най-важните открития, правени някога от човека. Той е помогнал за развитието на нашата цивилизация от самото начало на появата си....

Електричеството може лесно да се нарече едно от най-важните открития, правени някога от човека. Той е помогнал за развитието на нашата цивилизация от самото начало на нейното появяване. Това е най-екологичният вид енергия на планетата и е вероятно електричеството да може да замени всички суровини, ако те вече не останат на Земята.

Терминът идва от гръцки. "електрон" и означава "кехлибар". Още през 7 век пр. н. е. древногръцкият философ Талес забелязал, че кехлибарът има свойството да привлича косми и леки материали, като коркови стърготини. Така той става откривателят на електричеството. Но едва в средата на 17 век наблюденията на Талес са проучени подробно от Ото фон Герике. Този немски физик създава първото в света електрическо устройство. Това беше въртяща се топка от сяра, фиксирана върху метален щифт и приличаше на кехлибар със силата на привличане и отблъскване.

Талес - откривател на електричеството

В течение на няколко века „електрическата машина“ на Герике беше значително подобрена от такива немски учени като Бозе, Винклер и англичанина Хоксби. Експериментите с електрическата машина дават тласък на нови открития през 18 век: През 1707 г. физикът Дю Фей, произхождащ от Франция, открива разликата между електричеството, което получаваме от триенето на стъклен кръг и електричеството, което получаваме от триенето на кръг, направен от дървесна смола. През 1729 г. английските учени Грей и Уилър откриват, че някои тела могат да предават електричество през себе си, и те първи подчертават, че телата могат да бъдат разделени на два вида: проводници и непроводници на електричество.

Много важно откритие е очертано през 1729 г. от холандския физик Muschenbroek, който е роден в Лайден. Този професор по философия и математика беше първият, който откри, че стъклен буркан, запечатан от двете страни с листове станиол, може да акумулира електричество. Тъй като експериментите са проведени в град Лайден, Устройството се нарича буркан Лейдън..

Ученият и социален активист Бенджамин Франклин даде една теория, в която каза, че има както положително, така и отрицателно електричество. Ученият успя да обясни самия процес на зареждане и разреждане на стъклен буркан и предостави доказателства, че облицовката на лайденски буркан може лесно да се наелектризира с различни заряди на електричество.

Бенджамин Франклин обърна повече от достатъчно внимание на познанията за атмосферното електричество, както и руските учени Г. Ричман, както и М.В. Ломоносов. Учен изобретил гръмоотвод, с помощта на които той обосновава, че самата мълния възниква от разлика в електрическите потенциали.

През 1785 г. е изведен законът на Кулон, който описва електрическото взаимодействие между точковите заряди. Законът е открит от C. Coulomb, учен от Франция, който го създава въз основа на многократни експерименти със стоманени топки.

Едно от големите открития, направени от италианския учен Луиджи Галвани през 1791 г., е, че може да се генерира електричество, когато два различни метала влязат в контакт с тялото на разрязана жаба.

През 1800 г. италианският учен Алесандро Волта изобретява химическата батерия. Това откритие беше важно в изследването на електричеството. Този галваничен елемент се състоеше от кръгли сребърни пластини, между които имаше парчета хартия, предварително накиснати в солена вода. Благодарение на химичните реакции химическата батерия редовно получава електрически ток.

През 1831 г. известният учен Майкъл Фарадей открива електромагнитната индукция и на тази основа изобретява първия в света електрически генератор. Открива концепции като магнитни и електрически полета и изобретява елементарен електрически мотор.

Човекът, който направи огромен принос в изучаването на магнетизма и електричеството и приложи изследванията си на практика, беше изобретателят Никола Тесла. Домакинските и електрически уреди, създадени от учения, са незаменими. Този човек може да се нарече един от великите изобретатели на 20 век.

Кой пръв откри електричеството?

Трудно е да се намерят хора, които не знаят какво е електричество. Но кой е открил електричеството? Не всеки има представа за това. Трябва да разберем какъв феномен е това, кой го е открил пръв и през коя година се е случило всичко.

Няколко думи за електричеството и неговото откриване

Историята на откриването на електричеството е доста обширна. Това се случи за първи път през 700 г. пр.н.е. Един любознателен философ от Гърция на име Талес забеляза, че кехлибарът може да привлича малки предмети, когато възникне триене с вълна. Вярно, след това всички наблюдения приключиха за дълго време. Но именно той се смята за откривател на статичното електричество.

По-нататъшното развитие се случи много по-късно - след няколко века. Лекарят Уилям Гилбърт, който се интересуваше от основите на физиката, стана основател на науката за електричеството. Той изобретил нещо подобно на електроскоп, наричайки го версор. Благодарение на него Гилбърт разбра, че много минерали привличат малки предмети. Сред тях има диаманти, стъкло, опали, аметисти и сапфири.

Използвайки версора, Гилбърт направи няколко интересни наблюдения:

пламъкът влияе върху електрическите свойства на телата, които възникват по време на триене;
Светкавицата и гръмотевицата са явления от електрическо естество.

Думата "електричество" се появява през 16 век. През 60-те години на 17 век бургомистър Ото фон Герике създава специална машина за експерименти. Благодарение на нея той наблюдава ефектите на привличане и отблъскване.

След това изследването продължи. Те дори използваха електростатични машини. В началото на 30-те години на 18 век Стивън Грей трансформира дизайна на Герике. Той смени сярната топка със стъклена. Стивън продължи експериментите си и откри такова явление като електрическа проводимост. Малко по-късно Чарлз Дюфе открива два вида заряди - от смоли и стъкло.

През 40-те години на 18-ти век Клайст и Мушенбрук излязоха с „Лайденския буркан“, който стана първият кондензатор на Земята. Бенджамин Франклин каза, че стъклото натрупва заряд. Благодарение на него се появяват обозначенията "плюс" и "минус" за електрически заряди, както и "проводник", "заряд" и "кондензатор".

Бенджамин Франклин води пълен със събития живот. Удивителното е, че той дори имаше достатъчно време да изучава електричество. Бенджамин Франклин обаче изобретил първия гръмоотвод.

В края на 18 век Галвани публикува своя Трактат за силата на електричеството в мускулното движение. В началото на 19 век италианският изобретател Волта измисля нов източник на ток, наричайки го галваничен елемент. Този дизайн изглежда като стълб, изработен от сребърни и цинкови пръстени. Разделят се с хартии, накиснати в солена вода. Така се случило откриването на галваничното електричество. Две години по-късно руският изобретател Василий Петров открива Волтовата дъга.

Приблизително по същото време Жан Антоан Ноле проектира електроскопа. Той записва бързото „източване“ на електричество от тела с остра форма. Въз основа на това се появи теория, че токът влияе върху живите същества. Благодарение на открития ефект се появи медицински електрокардиограф.

От 1809 г. има революция в областта на електричеството. Един изобретател от Англия Деларю изобретил електрическата крушка с нажежаема жичка. Един век по-късно са създадени устройства с волфрамова спирала, които са пълни с инертен газ. Техен основател става Ървинг Лангмюр.

Други открития

През 18-ти век известният по-късно Майкъл Фарадей излезе с доктрината за електромагнитните полета.

Електромагнитното взаимодействие е открито по време на неговите експерименти от датски учен на име Ørsted през 1820 г. През 1821 г. физикът Ампер свързва електричеството и магнетизма в собствения си трактат. Благодарение на тези проучвания се ражда електротехниката.

През 1826 г. Георг Симон Ом провежда експерименти и очертава основния закон на електрическата верига. След това се появиха специализирани термини:

електродвижеща сила;
проводимост;
спад на напрежението в мрежата.

По-късно Андре-Мари Ампер измисля правило за определяне на посоката на тока върху магнитна стрелка. Имаше много имена, но това, което остана най-много, беше „правилото на дясната ръка“. Ампер проектира усилвателя на електромагнитното поле - намотка с много навивки. Изработени са от медни проводници с монтирани в тях железни жила. През 30-те години на 19 век е изобретен електромагнитният телеграф въз основа на описаното по-горе правило.

През 20-те години на миналия век правителството на Съветския съюз започва глобалната електрификация. През този период възниква терминът „електрическата крушка на Илич“.

Магическо електричество

Децата трябва да знаят какво е електричество. Но трябва да преподавате по игрив начин, така че получените знания да не ви омръзнат в първите минути. За да направите това, можете да посетите открития урок „Магическо електричество“. Той включва следните образователни цели:

обобщаване на информация за електричеството при деца;
разширяване на знанията за това къде живее електричеството и как може да помогне на хората;
запознайте детето си с причините за статичното електричество;
Обяснете правилата за безопасност при работа с домакински електрически уреди.

Поставят се и други задачи:

детето развива желание да открие нещо ново;
децата се учат да взаимодействат със света около тях и неговите обекти;
развиват се мисленето, наблюдателността, аналитичните способности и способността да се правят правилни заключения;
Провежда се активна подготовка за училище.

Дейността е необходима и с образователна цел. По време на събитието:

засилва се интересът към изучаването на света около нас;
има удовлетворение от откритията, произтичащи от експериментите;
Развива се умението за работа в екип.

Предоставени са следните материали:

играчки с батерии;
пластмасови клечки според броя на присъстващите;
вълнени и копринени тъкани;
образователна играчка „Събери предмет”;
карти „Правила за използване на битови електрически уреди“;
цветни топки.

Това би било страхотно лятно занимание за дете.

Заключение

Не можем да кажем със сигурност кой всъщност е първият, открил електричеството. Има всички основания да се смята, че са знаели за него още преди Талес. Но повечето учени (Уилям Гилбърт, Ото фон Герике, Волт Ом, Ампер) са допринесли изцяло за развитието на електричеството.

Алтернативна версия на историята на откриването на електричеството

Науката не знае кога се е случило откриването на електричеството. Дори древните хора са наблюдавали светкавици. По-късно забелязали, че някои тела, ако се търкат едно в друго, могат да се привличат или отблъскват. Способността да се привличат или отблъскват малки предмети беше добре демонстрирана в кехлибар.
През 1600 г. се появява първият термин, свързан с електричеството: електрон. Въведена е от Уилям Гилбърт, който заимства тази дума от гръцкия език, където тя означава кехлибар. По-късно такива свойства са открити в диаманта, опала, аметиста и сапфира. Той нарече тези материали електротехници, а самото явление - електричество.
Ото фон Герике продължава изследванията на Гилбърт. Той изобретил електростатичната машина, първият инструмент за изследване на електрически явления. Това беше въртяща се метална пръчка с топка, направена от сяра. При въртене топката се търкаше във вълната и придобиваше значителен заряд от статично електричество.

През 1729 г. англичанинът Стивън Грей усъвършенства машината на Герике, заменяйки сярната топка със стъклена.

През 1745 г. Юрген Клайст и Петер Мушенбрук изобретяват Лайденския буркан, който е стъклен съд с вода, който може да акумулира значителен заряд. Той се превърна в прототип на съвременните кондензатори. Учените погрешно смятат, че акумулаторът на заряд е вода, а не стъкло. По-късно вместо вода започва да се използва живак.
Бенджамин Франклин разшири набора от термини, за да опише електрическите явления. Той въвежда понятията: заряд, два вида заряди, плюс и минус за обозначаването им. Той притежава термините кондензатор и проводник.
Много експерименти, проведени през 17 век, са били описателни по природа. Те не получиха практическо приложение, но послужиха като основа за развитието на теоретичните и практическите основи на електричеството.

Първите научни опити с електричество

Научните изследвания на електричеството започват през 18 век.

През 1791 г. италианският лекар Луиджи Галвани открива, че ток, протичащ през мускулите на разчленени жаби, ги кара да се свиват. Той нарече откритието си животинско електричество. Но Луиджи Галвани не можа да обясни напълно получените резултати.

Откриването на животинското електричество заинтересува италианеца Александро Волта. Известният учен повтори опитите на Галвани. Той многократно доказва, че живите клетки произвеждат електрически потенциал, но причината за появата му е химическа, а не животинска. Така е открито галваничното електричество.
Продължавайки експериментите си, Александро Волта проектира устройство, което генерира напрежение без електростатична машина. Това беше купчина редуващи се медни и цинкови пластини, разделени от парчета хартия, напоени в солен разтвор. Устройството беше наречено волтова колона. Той стана прототипът на съвременните галванични клетки, използвани за генериране на електричество.
Важно е да се отбележи, че Наполеон Бонапарт се интересува много от изобретението на Волта и през 1801 г. му дава титлата граф. И по-късно известни физици решават да кръстят единицата за напрежение 1 V (волт) в негова чест.

Луиджи Галвани и Александро Волта са големи експериментатори в областта на електричеството. Но през 18в. не можеха да обяснят същността на явленията. Изграждането на теорията за електричеството и магнетизма започва през 19 век.

Научните изследвания на електричеството през 19 век

Руският изобретател Василий Петров, продължавайки експериментите на Волта, открива Волтовата дъга през 1802 г. В неговите експерименти са използвани въглеродни електроди, които първо се движат, нагряват се поради протичане на ток и след това се раздалечават. Между тях възникна стабилна дъга, способна да гори при напрежение само 40-50 волта. Това генерира значително количество топлина. Опитите на Петров са първите, които показват възможностите за практическо използване на електричеството и допринасят за изобретяването на лампата с нажежаема жичка и електрозаваряването. За своите експерименти В. Петров проектира батерия с дължина 12 м. Тя е в състояние да създаде напрежение от 1700 волта.

Недостатъците на волтовата дъга бяха бързото изгаряне на въглищата, отделянето на въглероден диоксид и сажди. Няколко от най-великите изобретатели на времето се заели със задачата да подобрят източника на светлина, всеки от които дал своя принос в развитието на електрическото осветление. Всички те вярваха, че източникът на топлина и светлина трябва да бъде в стъклена колба, от която е изпомпван въздухът.
Идеята за използване на метална нишка е предложена през 1809 г. от английския физик Delarue. Но в продължение на много години експериментите с въглеродни пръти и нишки продължиха.
Американските учебници по електричество твърдят, че бащата на лампата с нажежаема жичка е техният сънародник Томас Едисон. Той направи огромен принос в историята на откриването на електричеството. Но експериментите на Едисън за подобряване на лампите с нажежаема жичка приключиха в края на 1870 г., когато той изостави металната нишка и се върна към въглеродните пръти. Лампите му можеха да горят без прекъсване около 40 часа.

20 години по-късно руският изобретател Александър Николаевич Лодигин изобретява лампа, която използва огнеупорна метална нишка, усукана в спирала. Въздухът беше изпомпван от колбата, което доведе до окисляване и изгаряне на нишката.
Най-голямата компания в света за производство на електрически продукти General Electric купи патент от Lodygin за производство на лампи с волфрамова жичка. Това ни позволява да приемем, че бащата на лампата с нажежаема жичка е наш сънародник.
Химици и физици работиха за подобряване на електрическата крушка с нажежаема жичка и техните открития, изобретения и подобрения доведоха до създаването на електрическата крушка с нажежаема жичка, която хората използват днес.

През 19 век електричеството започва да се използва не само за осветление.
През 1807 г. английският химик Хъмфри Дейви успява да изолира алкалните метали натрий и калий от разтвор, използвайки електролитен метод. По това време не е имало други начини за получаване на тези метали.
Неговият сънародник Уилям Стърджън изобретява електромагнита през 1825 г. Продължавайки изследванията си, той създава първия модел на електрически двигател, чиято работа демонстрира през 1832 г.

Формиране на теоретичните основи на електричеството

В допълнение към изобретенията, които са получили практическо приложение, през 19 век. започва изграждането на теоретичните основи на електричеството, откриването и формулирането на основните закони.

През 1826 г. немският физик, математик и философ Георг Ом експериментално установява и теоретично обосновава известния си закон, който описва зависимостта на тока в проводника от неговото съпротивление и напрежение. Ом разшири кръга от термини, използвани в електричеството. Той въвежда концепциите за електродвижеща сила, проводимост и спад на напрежението.
Благодарение на публикациите на Г. Ом, които бяха сензационни в научния свят, теорията за електричеството започна да се развива бързо, но самият автор беше преследван от началниците си и беше уволнен от поста си на училищен учител по математика.

Огромен принос за развитието на теорията за електричеството има френският философ, биолог, математик и химик Андре-Мари Ампер. Поради бедността на родителите си той е принуден да се образова сам. На 13-годишна възраст той вече е усвоил интегрално и диференциално смятане. Това му позволи да получи математически уравнения, описващи взаимодействията на кръговите токове. Благодарение на работата на Ампер в електричеството се появяват две свързани области: електродинамика и електростатика. По неизвестни причини Ампер спира да изучава електричество в зряла възраст и се интересува от биология.

Много физици от различни националности са работили върху развитието на теорията за електричеството. След като изучава техните трудове, изключителният английски физик Джеймс Клерк Максуел изгражда единна теория за електрическите и магнитните взаимодействия. Електродинамиката на Максуел предвижда наличието на специална форма на материята - електромагнитно поле. Той публикува работата си по този проблем през 1862 г. Теорията на Максуел позволява да се опишат вече известни електромагнитни явления и да се предскажат неизвестни.

История на развитието на електрическите комуникации

Веднага след като древните хора са имали нужда да общуват, е имало нужда от организиране на съобщения. Историята на развитието на комуникациите преди откриването на електричеството е многостранна и всеки народ има своя собствена.

Когато хората оцениха възможностите на електричеството, възникна въпросът за предаването на информация с негова помощ.
Първите опити за предаване на електрически сигнали са направени веднага след опитите на Галвани. Източникът на енергия беше волтов стълб, а приемникът - жабешки бутчета. Така се появява първият телеграф, който се подобрява и модернизира дълго време.

За да се предаде информация, тя първо трябваше да бъде кодирана и след това декодирана след получаване. За да кодира информация, американският художник Самуел Морз през 1838 г. измисли специална азбука, състояща се от комбинации от точки и тирета, разделени с интервали. Известна е точната дата на първото телеграфно предаване – 27 май 1844 г. Установена е връзка между Балтимор и Вашингтон, намиращи се на разстояние 64 км.

Комуникационните средства от този вид са били в състояние да предават съобщения на големи разстояния и да ги съхраняват на хартиена лента, но те също са имали редица недостатъци. Много време беше изразходвано за кодиране и декодиране на съобщения; приемникът и предавателят трябваше да бъдат свързани с кабели.

През 1895 г. руският изобретател Александър Попов успява да демонстрира работата на първия безжичен предавател и приемник. Като приемащ елемент се използва антена (или вибратор Hertz), а като записващ елемент се използва кохерер. За захранване на устройството е използвана DC батерия с напрежение от няколко волта.
Изобретението на кохерера до голяма степен се дължи на френския физик Едуарт Бранли, който откри възможността за промяна на съпротивлението на метален прах чрез излагането му на електромагнитни вълни.
Комуникационните съоръжения, изградени на базата на предавателя и приемника на Попов, се използват и днес.

Сензационен доклад за своите открития в областта на предаването на електромагнитни вълни през 1891 г. прави сръбският учен Никола Тесла. Но човечеството не беше готово да приеме неговите идеи и да разбере как да приложи изобретенията на Тесла на практика. Много десетилетия по-късно те формират основата на днешните средства за електронна комуникация: радио, телевизия, клетъчни и космически комуникации.

За съвременните хора е трудно да си представят живота без електричество. Тя е твърдо установена в живота ни и почти не се замисляме кога се е появила. Но благодарение на електричеството всички области на науката и технологиите започнаха да се развиват по-интензивно. Кой е изобретил електричеството, когато се е появило за първи път в света?

История на произход

Още преди нашата ера Гръцкият философ Талесзабелязал, че след триене на кехлибар върху вълна, малки предмети се привличат към камъка. След това дълго време никой не е изучавал такива явления. Едва през 17 век, след като изучава магнитите и техните свойства, английският учен Уилям Гилбърг въвежда новия термин „електричество“. Учените започнаха да проявяват по-голям интерес към него и да се занимават с изследвания в тази област.

Гилбърг успя да изобрети прототипа на първия електроскоп, наречен версор. Използвайки това устройство, той установи, че освен кехлибар, други камъни могат да привличат малки предмети към себе си. . Камъните включват:

Благодарение на създаденото устройство ученият успя да проведе няколко експеримента и да направи изводи. Той разбра, че пламъкът има способността да повлияе сериозно на електрическите свойства на телата след триене. Това заяви ученият гръмотевици и светкавици- явления от електрическо естество.

Големи открития

Първите експерименти за предаване на електричество на къси разстояния са проведени през 1729 г. Учените са стигнали до извода, че не всички тела могат да предават електричество. Няколко години по-късно, след поредица от тестове, французинът Шарл Дюфе заявява, че има два вида електрически заряд - стъкло и смола. Те зависят от материала, използван за триене.

Тогава учени от различни страни създават кондензатор и галванична клетка, първият електроскоп и медицински електрокардиограф. Първата крушка с нажежаема жичка се появява през 1809 г., създадена от англичанина Деларю. 100 години по-късно Irnwing Langmuir разработва електрическа крушка с волфрамова жичка, пълна с инертен газ.

През 19 век имаше много много важни открития, благодарение на които електричеството се появи в света Световноизвестни учени имат голям принос в областта на откритията:

Те са изучавали свойствата на електричеството и много от тях са кръстени на тях. В края на 19-ти век физиците правят открития за съществуването на електрически вълни. Те успяват да създадат лампа с нажежаема жичка и да предават електрическа енергия на големи разстояния. От този момент нататък електричеството бавно, но сигурно започва да се разпространява по цялата планета.

Кога се появи електричеството в Русия?

Ако говорим за електрификация на територията на Руската империя, тогава по този въпрос няма конкретна дата. Всеки знае, че през 1879 г. в Санкт Петербург са инсталирали осветление по целия Литейни мост. Беше осветено с лампи. Но в Киев година по-рано в една от железопътните работилници бяха монтирани електрически лампи. Това събитие не привлече вниманието, така че официалната дата на появата на електрическото осветление в Руската империя се счита за 1879 г.

Първият отдел по електротехника се появява в Русия на 30 януари 1880 г. в Руското техническо общество. Отделът отговаряше за надзора на въвеждането на електричество в ежедневния живот на държавата. Още през 1881 г. Царское село е напълно осветено селище и се превръща в първия модерен и европейски град.

15 май 1883 гСмята се и за знакова дата за страната. Това се дължи на осветеността на Кремъл. По това време император Александър III се възкачи на трона и осветлението беше насрочено да съвпадне с толкова важно събитие. Почти веднага след това историческо събитие е извършено осветление първо на главната улица, а след това и в Зимния дворец на Санкт Петербург.

С указ на императора през 1886 г. е създадено дружеството за електрическо осветление. Неговите отговорности включват осветлението на двата главни града - Москва и Санкт Петербург. В рамките на две години строителството на електроцентрали започна във всички големи градове. Първият електрически трамвай в Русия е пуснат през 1892 г. В Санкт Петербург 4 години по-късно е пусната в експлоатация първата водноелектрическа централа. Построен е на река Болшая Охта.

Важно събитие е появата на първата електроцентрала в Москва през 1897 г. Построен е на насип Raushskaya с възможност за генериране променлив трифазен ток. Това направи възможно предаването на електроенергия на дълги разстояния и използването й без загуба на мощност. Изграждането на електроцентрали в други руски градове започва да се развива едва преди Първата световна война.

Интересни факти за историята на появата на електричеството в Русия

Ако внимателно проучите някои факти за електрификацията на руската държава, можете да научите много интересна информация.

Първата крушка с нажежаема жичка с въглероден прът е изобретена през 1874 г. от A.N. Lodygin. Устройството е патентовано от най-големите страни в Европа. След известно време тя е подобрена от Т. Едисън и електрическата крушка започва да се използва по цялата планета.

Руският електроинженер P.N. Яблочковпрез 1876 г. той завършва разработването на електрическа свещ. Тя стана по-проста, по-евтина и по-удобна за използване от електрическата крушка на Лодигин.

Към Руското техническо дружество е създаден специален отдел по електротехника. Тя включва P.N. Яблочков, А. Н. Лодигин, В. Н. Чиколев и други активни физици и електроинженери. Основната задача на отдела беше да насърчава развитието на електротехниката в Русия.

Кой е изобретил електричеството и кога се е случило това? Въпреки факта, че електричеството твърдо навлезе в живота ни и го промени радикално, повечето хора трудно могат да отговорят на този въпрос.

И това не е изненадващо, защото човечеството се движи към ерата на електричеството от хиляди години.

Светлина и електрони.

Електричеството обикновено се нарича набор от явления, базирани на движението и взаимодействието на малки заредени частици, наречени електрически заряди.

Самият термин "електричество" идва от гръцката дума "електрон", която в превод на руски означава "кехлибар".

Това име е дадено на физическия феномен неслучайно, тъй като първите опити за генериране на електричество датират от дълбока древност, когато през 7в. пр.н.е д. Древногръцкият философ и математик Талес стига до откритието, че парче кехлибар, натъркано върху вълна, може да привлече хартия, пера и други предмети с ниско тегло.

В същото време са правени опити за получаване на искра след доближаване на протрит пръст до стъклото. Но знанията, достъпни за хората в онези древни времена, очевидно не са били достатъчни, за да обяснят природата на произхода на произтичащите от това физически явления.

Забележим напредък в изучаването на електричеството беше постигнат след 2 хилядолетия. През 1600 г. придворният лекар на британската кралица Уилям Гилбърт публикува трактат „За магнитите, магнитните тела и големия магнит - Земята“, където за първи път в историята използва думата „електричество“.

В работата си английският учен обяснява принципа на работа на компас, базиран на магнит, и описва експерименти с електрифицирани обекти. Гилбърт успя да стигне до извода, че способността да се наелектризира е характерна за различни тела.

Продължител на изследванията на Уилям Гилбърт може да се нарече германският бургомистър Ото фон Герике, който през 1663 г. успява да изобрети първата електростатична машина в историята на човечеството.

Изобретението на германеца е устройство, състоящо се от голяма сярна топка, монтирана върху желязна ос и прикрепена към дървен триножник.

За да се получи електрически заряд, топката се търкаше с парче плат или с ръце, докато се въртеше. Това просто устройство направи възможно не само привличането на леки предмети към себе си, но и отблъскването им.

През 1729 г. експериментите за изследване на електричеството бяха продължени от учен от Англия Стивън Грей. Той успя да определи, че металите и някои други видове материали са способни да предават електрически ток на разстояние. Те започнаха да се наричат диригенти.

В хода на своите експерименти Грей открива, че в природата има вещества, които не са способни да предават електричество. Те включват кехлибар, стъкло, сяра и др. Такива материали впоследствие бяха наречени изолатори.

4 години след експериментите на Стивън Грей, френският физик Шарл Дюфе открива съществуването на два вида електрически заряди (смола и стъкло) и изследва взаимодействието им помежду си. По-късно таксите, описани от Dufay, започват да се наричат отрицателни и положителни.

Изобретения от последните векове

Средата на 18 век бележи началото на ера на активно изучаване на електричеството. През 1745 г. холандският учен Питер ван Мушенбрук създава устройство за съхранение на електричество, наречено „Лайденски буркан“.

В Русия около същия период Михаил Ломоносов и Георг Ричман активно изучават електрически свойства.

Първият човек, който се опитва да даде научно обяснение на електричеството, е американският политик и учен Бенджамин Франклин.

Според неговата теория електричеството е нематериална течност, присъстваща във всяка физическа материя. По време на процеса на триене част от тази течност преминава от едно тяло в друго, като по този начин предизвиква електрически заряд.

Другите постижения на Франклин включват:

въвеждане в употреба на концепцията за отрицателен и положителен електрически заряд;
изобретение на първия гръмоотвод;
доказателство за електрическия произход на мълнията.

През 1785 г. френският физик Шарл Кулон формулира закон, обясняващ взаимодействието между точковите заряди в неподвижно състояние.

Законът на Кулон стана отправна точка за изучаването на електричеството като точна научна концепция.

От началото на 19 век по света са направени много открития, които ни позволяват да изучаваме по-добре свойствата на електричеството.

През 1800 г. учен от Италия, Алесандро Волта, изобретява галванична клетка, която е първият източник на постоянен ток в човешката история. Скоро след това руският физик Василий Петров открива и описва разряд в газ, наречен волтова дъга.

През 20-те години на 19 век Андре-Мари Ампер въвежда във физиката понятието „електрически ток“ и формулира теория за връзката между магнитните и електрическите полета.

През първата половина на 19 век физиците Джеймс Джаул, Георг Ом, Йохан Гаус, Майкъл Фарадей и други световноизвестни учени правят своите открития. По-специално, Фарадей е отговорен за откриването на електролизата, електромагнитната индукция и изобретяването на електрическия мотор.

През последните десетилетия на 19 век физиците откриват съществуването на електромагнитни вълни, изобретяват лампата с нажежаема жичка и започват да предават електрическа енергия на големи разстояния. От този период електричеството започва бавно, но сигурно да се разпространява по планетата.

Неговото изобретение е свързано с имената на най-големите учени в света, всеки от които в даден момент е положил всички усилия да изследва свойствата на електричеството и да предаде своите знания и открития на следващите поколения.

Откриването на електричеството напълно промени човешкия живот. Този физически феномен постоянно присъства в ежедневието. Осветлението на къщата и улицата, работата на всички видове устройства, бързото ни движение - всичко това би било невъзможно без електричество. Това стана известно благодарение на множество изследвания и експерименти. Нека разгледаме основните етапи в историята на електрическата енергия.

Древни времена

Терминът "електричество" идва от древногръцката дума "електрон", което означава "кехлибар". Първото споменаване на това явление е свързано с древни времена. Древногръцки математик и философ Талес от Милетпрез 7 век пр.н.е д. откри, че ако кехлибарът се търка върху вълна, камъкът придобива способността да привлича малки предмети.

Всъщност това беше експеримент за изследване на възможността за генериране на електричество. В съвременния свят този метод е известен като трибоелектричен ефект, който позволява да се произвеждат искри и да се привличат предмети с ниско тегло. Въпреки ниската ефективност на този метод, можем да говорим за Талес като за откривател на електричеството.

В древни времена са направени няколко по-плахи стъпки към откриването на електричеството:

древногръцкият философ Аристотел през 4 век пр.н.е. д. изучавани разновидности на змиорки, които могат да атакуват враг с електрически разряд;
Древният римски писател Плиний изследва електрическите свойства на смолата през 70 г. сл. Хр.

Всички тези експерименти едва ли ще ни помогнат да разберем кой е открил електричеството. Тези изолирани експерименти не са разработени. Следващите събития в историята на електричеството се случиха много векове по-късно.

Етапи на създаване на теория

17-18 век са белязани от създаването на основите на световната наука. От 17-ти век насам са настъпили редица открития, които в бъдеще ще позволят на човек напълно да промени живота си.

Поява на термина

Английският физик и придворен лекар през 1600 г. публикува книгата „За магнита и магнитните тела“, в която дава определение на „електричество“. Той обяснява свойствата на много твърди тела да привличат малки предмети след триене. Когато разглеждаме това събитие, трябва да разберем, че не говорим за изобретяването на електричеството, а само за научно определение.

Уилям Гилбърт успя да изобрети устройство, наречено версор. Можем да кажем, че приличаше на модерен електроскоп, чиято функция е да определя наличието на електрически заряд. С помощта на версора беше установено, че освен кехлибар, следните също имат способността да привличат леки обекти:

стъклена чаша;
диамант;
сапфир;
аметист;
опал;
плочи;
карборунд.

През 1663 г. немски инженер, физик и философ Ото фон Герикеизобретява апарат, който е прототип на електростатичен генератор. Това беше топка от сяра, монтирана върху метална пръчка, която се въртеше и триеше на ръка. С помощта на това изобретение беше възможно да се види в действие свойството на обектите не само да привличат, но и да отблъскват.

През март 1672 г. известният немски учен Готфрид Вилхелм Лайбницв писмо до Герикеспомена, че по време на работа на машината си е открил електрическа искра. Това е първото доказателство за феномен, който е бил мистериозен по това време. Герике създава устройство, което служи като прототип за всички бъдещи електрически открития.

През 1729 г. учен от Великобритания Стивън Грейпроведе експерименти, които направиха възможно откриването на възможността за предаване на електрически заряд на къси (до 800 фута) разстояния. Той също така установи, че електричеството не се предава през земята. Впоследствие това направи възможно класифицирането на всички вещества в изолатори и проводници.

Два вида такси

Френски учен и физик Шарл Франсоа Дюфепрез 1733 г. той открива два различни електрически заряда:

„стъкло“, което сега се нарича положително;
„смолист“, наречен отрицателен.

Тогава той провежда изследвания на електрическите взаимодействия, които доказват, че различно наелектризирани тела ще се привличат едно към друго, а подобно наелектризирани тела ще се отблъскват. В тези експерименти френският изобретател използва електрометър, който позволява измерването на количеството заряд.

През 1745 г. физик от Холандия Питер ван Мушенбрукизобретява Лайденския буркан, който става първият електрически кондензатор. Негов създател е и немският юрист и физик Евалд Юрген фон Клайст. И двамата учени действаха паралелно и независимо един от друг. Това откритие дава пълно право на учените да бъдат включени в списъка на създателите на електричеството.

11 октомври 1745 г Клайстизвърши експеримент с „медицински буркан“ и откри способността да съхранява големи количества електрически заряди. След това той информира немските учени за откритието, след което в Лайденския университет е извършен анализ на това изобретение. Тогава Питер ван Мушенбрукпубликува работата си, благодарение на която Leiden Bank става известна.

Бенджамин Франклин

През 1747 г. американски политик, изобретател и писател Бенджамин Франклинпубликува есето си „Опити и наблюдения с електричество“. В него той представя първата теория за електричеството, в която го обозначава като нематериална течност или течност.

В съвременния свят името Франклин често се свързва със стодоларовата банкнота, но не бива да забравяме, че той е един от най-великите изобретатели на своето време. Списъкът с многото му постижения включва:

Обозначаването на известните днес електрически състояния е (-) и (+).
Франклин доказа електрическата природа на мълнията.
Той успя да измисли и представи проект за гръмоотвод през 1752 г.
Той дойде с идеята за електрически двигател. Въплъщението на тази идея беше демонстрацията на колело, въртящо се под въздействието на електростатични сили.

Публикуването на неговата теория и многобройните изобретения дават на Франклин пълното право да бъде считан за един от тези, които са изобретили електричеството.

От теория към точна наука

Проведените изследвания и експерименти позволиха изучаването на електричеството да премине в категорията на точната наука. Първото от поредицата научни постижения е откриването на закона на Кулон.

Закон за взаимодействието на заряда

Френски инженер и физик Шарл Огюстен дьо Кулонпрез 1785 г. той открива закон, който отразява силата на взаимодействие между статични точкови заряди. Преди това Кулон е изобретил торсионния баланс. Появата на закона се случи благодарение на експериментите на Кулон с тези везни. С тяхна помощ той измерва силата на взаимодействие между заредените метални топчета.

Законът на Кулон е първият основен закон, обясняващ електромагнитните явления, с който започва науката електромагнетизъм. Единица за електрически заряд е кръстена в чест на Кулон през 1881 г.

Изобретяване на батерията

През 1791 г. италиански лекар, физиолог и физик написва Трактат за силите на електричеството в движението на мускулите. В него той регистрира наличието на електрически импулси в мускулните тъкани на животните. Той също така открива потенциална разлика при взаимодействието на два вида метал и електролит.

Откритието на Луиджи Галвани е развито в работата на италианския химик, физик и физиолог Алесандро Волта. През 1800 г. той изобретява "колона Волта" - източник на непрекъснат ток. Състоеше се от купчина сребърни и цинкови плочи, които бяха разделени една от друга с парчета хартия, напоени в солен разтвор. „Колоната на Волта“ стана прототип на галванични клетки, в които химическата енергия се преобразува в електрическа.

През 1861 г. в негова чест е въведено името "волт" - единица за измерване на напрежението.

Галвани и Волта са сред основателите на учението за електрическите явления. Изобретяването на батерията предизвика бързо развитие и последващ растеж на научните открития. Краят на 18 век и началото на 19 век може да се характеризира като времето, когато е изобретено електричеството.

Появата на понятието ток

През 1821 г. френският математик, физик и естествен учен Андре-Мари Амперв собствения си трактат той установява връзка между магнитните и електрическите явления, която отсъства в статичната природа на електричеството. Така той за първи път въвежда понятието „електрически ток“.

Ампер проектира намотка с множество навивки от медни проводници, която може да се класифицира като усилвател на електромагнитно поле. Това изобретение служи за създаването на електромагнитния телеграф през 30-те години на 19 век.

Благодарение на изследванията на Ампер става възможно раждането на електротехниката. През 1881 г. в негова чест единицата за ток е наречена „ампер“, а инструментите, които измерват силата, са наречени „амперметри“.

Закон за електрическата верига

Физик от Германия Георг Симон Омпрез 1826 г. въвежда закон, който доказва връзката между съпротивление, напрежение и ток във верига. Благодарение на Om възникнаха нови условия:

спад на напрежението в мрежата;
проводимост;
електродвижеща сила.

Единица за електрическо съпротивление е кръстена на него през 1960 г. и омът несъмнено е включен в списъка на онези, които са изобретили електричеството.

Английски химик и физик Майкъл Фарадейправи откритието на електромагнитната индукция през 1831 г., което е в основата на масовото производство на електричество. Въз основа на това явление той създава първия електрически двигател. През 1834 г. Фарадей открива законите на електролизата, които го довеждат до заключението, че атомите могат да се считат за носители на електрически сили. Изследванията на електролизата изиграха значителна роля за появата на електронната теория.

Фарадей е създател на учението за електромагнитното поле. Той успя да предскаже наличието на електромагнитни вълни.

Обществена употреба

Всички тези открития не биха станали легендарни без практическа употреба. Първият възможен метод на приложение е електрическата светлина, която става достъпна след изобретяването на лампата с нажежаема жичка през 70-те години на 19 век. Неговият създател е руски електроинженер Александър Николаевич Лодигин.

Първата лампа беше затворен стъклен съд, съдържащ въглеродна пръчка. През 1872 г. е подадена заявка за изобретението, а през 1874 г. Лодигин получава патент за изобретението на лампа с нажежаема жичка. Ако се опитате да отговорите на въпроса през коя година се появи електричеството, тогава тази година може да се счита за един от правилните отговори, тъй като появата на електрическата крушка стана очевиден знак за достъпност.