Aniks-lift.ru

Подъемное оборудование
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Кто и когда изобрёл электричество

Кто и когда изобрёл электричество?

История великих открытий по годам: кто изобрёл электричество

Современный мир невозможен без электричества. Сейчас никто и не задумывается о технологии его производства, а в древние времена даже не знали такого слова. Но пытливые умы находились и тогда. В 700-м году до нашей эры наблюдательный греческий философ Фалес заметил, что янтарь начинал притягивать лёгкие предметы, когда происходило трение с шерстью. На этом знания приостановились.

Первые открытия

Когда появилось электричество, примененное в технических решениях? В 1663 г. была создана первая электромашина, которая позволяла наблюдать эффекты отталкивания и притяжения. В 1729 г. английский ученый Стивен Грей провел первый опыт, когда электричество передавалось на расстоянии. Спустя четыре года французский ученый Ш. Дюфе обнаружил, что электричество имеет 2 типа заряда: смоляной и стеклянный. В 1745 г. появился первый электроконденсатор – Лейденская банка.

Электрический ток

Электрический ток – упорядоченное движение заряженных частиц под действием электрического поля. В зависимости от среды материи (вещества) частицы могут быть разные: в металлах – электроны, в электролитах – ионы, в полупроводниках – электроны или дырки (электронно-дырочная проводимость).

Если говорить сильно упрощённо, то вся окружающая нас материя (всё, что мы видим вокруг) состоит из молекул. В свою очередь молекулы состоят из атомов. Сами атомы представляют из себя ядро (протоны и нейтроны) и вращающиеся вокруг него электроны. Для более наглядного понимания электрического тока возьмём обычную батарейку. Внутри неё протекает химическая реакция. В результате этого электроны переходят от одних атомов к другим. Поэтому получается, что атомы одного вещества (клемма «плюс») испытывают недостаток электронов, а атомы другого вещества (клемма «минус») избыток. То есть вещества клемм батарейки имеют разноимённые заряды. Если соединить их (клеммы) между собой проводником с нагрузкой, то электроны будут стремиться перейти из одного вещества в другое (от отрицательной клеммы к положительной). Это перемещение электронов и есть электрический ток. Он будет течь пока заряды веществ не уровняются.

В качестве проводника для передачи электрического тока сейчас в основном используют медные или алюминиевые провода. Возьмём, например, медную проволоку. В атоме меди вокруг ядра по четырём орбитам вращаются 29 электронов. Электроны, находящиеся на крайних орбитах, испытывают меньшую силу притяжения, чем их собратья, расположенные ближе к ядру. Поскольку атомы меди находятся очень плотно друг к другу, то дальние электроны испытывают силу притяжения не только своего, но и соседнего ядра. Они могут покинуть свой атом и перейти к другому. Такие электроны называют свободными. При подключении к проводнику внешнего электрического поля (например, батарейки) движение свободных электронов становится упорядоченным и направленным от «-» к «+» батарейки. В результате по цепи начинает течь постоянный электрический ток.

При рассмотрении принципа работы различных электронных схем принято использовать направление постоянного тока от плюса к минусу. Этот выбор изначально был сделан не очень корректно, так как в то время о движении свободных электронов ещё не знали. За направление тока условно приняли то направление, по которому могли бы двигаться в проводнике положительные заряды. В последующем этот выбор менять никто не стал.

В любом веществе атомы располагаются на расстоянии друг от друга. В меди, алюминии и других металлах эти расстояния очень малы. Электронные оболочки соседних атомов практически соприкасаются друг с другом. Это даёт возможность электронам переходить от одного атома к другому. Поэтому металлы и ряд других веществ называют «проводниками» электрического тока. Существуют вещества, где атомы располагаются на значительном расстоянии друг от друга. Их электроны не могут преодолеть силу притяжения ядра своего атома, а сила ядра соседнего атома (куда электрон может перейти) очень мала из-за относительно большого расстояния. Даже если к такому веществу подключить электрическое поле, то электрон всё равно останется у своего атома (электрический ток не потечёт). Подобные вещества называют «диэлектриками». Они не пропускают электрический ток.

Читайте так же:
Какое постоянное напряжение приблизительно покажут оба вольтметра

Как «одомашнивали» электричество в XIX веке

Сегодня, когда электрический свет и электроэнергия — рутинные удобства городского образа жизни, трудно представить, что на заре электрического века будущим пользователям было непросто открыть двери и радушно «впустить» новинки в дом.

Первые встречи с электричеством

Кратко напомним, что исследования и опыты в области электромагнетизма, атмосферного электричества производились в XVII и XVIII веках, но практически не имели полезного применения, кроме, скажем, создания громоотвода. В начале XIX века Майкл Фарадей открыл явление электромагнитной индукции, после чего удалось создать генератор электроэнергии. В 1840-х был запатентован электрический телеграф, в 1850-х появились электродуговые угольные лампы и прожекторы; в конце 1870-х запатентовали лампу накаливания и телефон, а в 1890-х — фонограф.

Начиная с 1870-х на предприятиях и в домохозяйствах стали устанавливать частные электростанции, а центральные электростанции, обслуживающие сразу несколько объектов, начали появляться в 1880-х. Электрическая энергия в первую очередь появлялась в богатых домах аристократов и коммерсантов — электрический свет ассоциировался с богатством, прогрессивностью, утонченностью, хорошим вкусом. Тем не менее даже те, у кого были средства на организацию новой передовой инфраструктуры в своем доме, не спешили впускать к себе чужака.

Знакомство публики с электричеством происходило в рамках больших публичных мероприятий — общегородских праздников, политических событий, привлекавших огромную аудиторию. В России электричество активно использовали для иллюминации придворных праздников и церемоний — яркие дуговые фонари («электрические солнца») впервые использовали уже в 1856 году на коронации Александра II. А в 1883 и 1896 годах на коронациях Александра III и Николая II иллюминации были грандиозными и использовали тысячи ламп накаливания.

Электрический свет произвел грандиозный эффект во время торжеств по случаю коронации Николая II. Сигналом для начала иллюминации Кремля послужило поднесение государыне императрице букета живых роз со спрятанными в нем лампочками накаливания, которые были соединены с цепью электрических проводов, ведущих к колокольне Ивана Великого. Как указано в коронационном альбоме, когда она взяла его в руки, «он весь засветился электрическим светом, и в тот же самый момент, словно по мановению жезла, зарделись разноцветными огнями вершины кремлевских башен и колокольня Ивана Великого, а затем загорелись огни по всем древним кремлевским стенам».

Возможности электрической иллюминации использовались в политических церемониях по всему миру. В 1896 году в США президент Кливленд открыл национальный культурный фестиваль нажатием кнопки прямо из Белого дома, в этот момент огромный национальный флаг из электрических лампочек загорелся в зале Питтсбурга — за 200 миль.

Что же такое электричество?

Возможность электричества мгновенно преодолевать пространство имела эффект технического чуда. При этом электрический свет ассоциировался с масштабной торжественностью. Людям трудно было представить электрическое освещение в качестве повседневного домашнего — такой свет долго не представлялся уютным или интимным, как свет свечи или газового рожка. Женщины часто отмечали, что электрический свет слишком яркий, выжигающий, некрасивый. Кроме того, макияж, который привыкли наносить при газовом свете, при электрическом освещении смотрелся чудовищно. Электрический свет если и решали установить в доме, то часто декорировали и маскировали текстилем или фурнитурой — продолжительное время электрический свет воспринимали как дополнительное украшение, курьез, а не полноценный новый рациональный источник света.

Иллюстрации из Коронационного альбома«Приручение» электричества осложняла его неопределенная идентичность. Электричество было новой технологией, незнакомой, непонятной и почти сверхъестественной. То есть в дом нужно было впустить неведомую мощную силу, природа которой была неясна, и даже у ученых на этот счет не сложился консенсус. На протяжении XVIII и XIX веков сосуществовали разные теории — электричество как жидкость (или даже две жидкости — положительная и отрицательная), эфир и движение частиц. Электричество не имело веса или запаха, неосязаемость новинки вкупе с очевидными мощными визуальными эффектами, которое оно могло производить, вносили вклад в романтизированное и почти мистическое отношение публики. Даже на рубеже XIX и XX веков профессиональная и популярная пресса изобиловала публикациями с названием типа «Что же такое электричество?».

Читайте так же:
Литье в кокиль гост

Новая технология вовсе не обладала очевидными преимуществами по сравнению с газом, которым уже активно пользовались, для которого существовала инфраструктура и который был понятен. Кроме того, существовало мнение, что электричество может нанести вред здоровью — в прессе активно (не без участия газовых компаний) обсуждались любые негативные случаи, связанные с причинением вреда здоровью электричеством. Введение в Америке в 1888 году казни на электрическом стуле дополнительно стимулировало страх. Безопасность и преимущества электричества, и в частности электрического света, нужно было доказывать.

Важную роль в преодолении страха играли различные кампании по демонстрации электроприборов, которые можно носить прямо на теле. Например, электрические украшения носили богатые дамы, представительницы высшего общества, а также танцовщицы театров. Публику восхищали балерины, танцующие в платьях, украшенных электрическими лампочками, например в итальянском балете «Эксельсиор», посвященном техническому прогрессу, который триумфально шел на сценах всего мира несколько десятилетий с 1881 года. Электрические лампы и батареи, закрепленные на хрупких женских телах, были мощной визуальной риторикой, подтверждающей безопасность электричества.

Будущее электричества и электричество как будущее

Еще одним важным культурным механизмом символического освоения новинки было включение электричества в образы будущего, конструируемые в фантастической и утопической литературе. Одним из таких известных романов был «Взгляд назад» (Looking Backwards, 1888) американского писателя Эдварда Беллами. Это произведение было переведено на многие языки.

Автор рассуждал о будущем и возможностях электрификации. Главный герой романа — молодой бостонский рантье Джулиан Вест в 1887 году обратился к гипнотизеру, чтобы избавиться от бессонницы (порожденной стачками на принадлежащих ему предприятиях). Заснув, он пришел в себя после длительного летаргического сна в 2000 году в социалистической Америке. Вся экономика США превратилась в единую сверхкорпорацию. Все производственные мощности стали государственной собственностью, а каждый гражданин трудился в промышленной армии. Вся жизнь в пространстве этого нового мира была электрифицирована — от промышленности до повседневного быта. Причем электрификация продемонстрирована в романе как залог социального благополучия.

В российской литературе также есть примеры рассуждений о вариациях электрифицированной утопии будущего. Так, в романе Николая Шелонского «В мире будущего» (1892) группа ученых путешествует на корабле к Северному полюсу и находит удивительную подземную страну, где все предельно рационально организовано, живут древние, вымершие в обычном мире виды животных. В какой-то момент герои засыпают и, проснувшись через тысячу лет, видят высокотехнологичный и справедливый мир будущего. В этом мире электричество едят, пьют, им лечатся, используют в качестве энергии и ресурса для создания материи. Именно оно позволяет России стать самой передовой державой в мире.

«Эксцелло», начало XX века.Примечательно, что художественные тексты об электрическом будущем создавались не только писателями, но и инженерами. Например, Владимир Чиколев, русский электротехник, изобретатель, один из создателей и редакторов журнала «Электричество», написал несколько рассказов и фантастический роман «Не быль, но и не выдумка» (1895). В нем он рассуждал о возможностях электричества преобразовать страну и повседневную жизнь людей.
Томас Эдисон готовил научно-фантастический роман, который был доработан американским писателем Дж. Латропом и опубликован под названием «В глубине времен» (In the Deep of Time, 1896). Главного героя ученые подвергают «вивификации» — консервируют особым образом. Он просыпается в 2200 году и наблюдает мир будущего, сформированный по представлениям Эдисона. В этом мире существует межпланетное сообщение и телеграф, в городах есть электрический транспорт, солнечные двигатели, продвинутая медицина — и все достижения обусловлены электричеством.

Читайте так же:
Изменение технологического процесса это

Далеко не случайно, что технические специалисты посвящали время литературным экспериментам — в фантастической и утопической литературе конструировалось представление о неизбежности развития электротехники, идея электрификации плотно увязывалась с представлениями о будущем. Фантастическая и утопическая литература была не столько следствием очевидных преимуществ и уверенности в новинке, сколько тактичной подготовкой общественного мнения, чтобы публика заинтересовалась новинкой и собственно мечты и проекты стали реальностью. Кроме того, в художественных текстах фокус внимания смещался к позитивным возможностям электроэнергии, а трудности и противоречия электрификации опускались.

Временное воплощение утопии

Большую роль в процессе знакомства с техническими новинками играли промышленно-художественные выставки, ставшие популярными во всем мире со второй половины XIX века. Они превратились в места сосредоточения новых технологий — идеального высокотехнологичного рационального города будущего. Эти выставки становились витриной прогресса, образом желаемого будущего.

Выставки были особым местом, отделенным от повседневности, заключенным в границы идеальным технологизированным пространством прогресса. Выставки были доказательством возможностей человека приручить природу и природные силы. Часто выставки возводились на пустырях или в отдаленных неухоженных местностях и, таким образом, дополнительно визуализировали победу человека над природой с помощью науки и научно-технического прогресса.

Электричество начиная с 1880-х было одной из ключевых тем выставок. Гигантские световые башни часто становились архитектурными доминантами. Например, на Всемирной выставке в Париже в 1900 году был выстроен Дворец электричества. Часы работы выставок продлевались далеко за пределы наступления темноты — восхитительные световые представления привлекали тысячи людей по вечерам. Часто именно на выставках люди впервые видели электрический свет, а чтобы добраться до смотровых площадок, впервые передвигались на электрических трамваях, эскалаторах и лодках с электромоторами.

Выставки становились одновременно развлекательным и дидактическим мероприятием. Зрелище технологий доставляло удовольствие, удивляло и восхищало, секреты действия машин были наглядно объяснены. В праздничной атмосфере выставки создавался особый «расслабленный» режим восприятия. Технические новинки превращались в расторопных заботливых слуг, стремящихся доставить удовольствие и умножить комфорт. Можно сказать, что на таких выставках посетители «учились любить» электричество и электроприборы.

Представления об электричестве, сформированные на рубеже XIX и XX веков — как о преобразующей могущественной силе, способной питать машины, запускать индустрии и освещать города, и тем не менее силе неведомой, почти мистической, — продолжали быть актуальными и позднее. Утопический заряд, сообщенный электричеству искусством, художественной литературой, научно-популярной публицистикой, влиял на способы репрезентации и продвижения электроэнергии уже в XX веке, в период создания национальных энергосистем.

В СССР пропаганда электрификации и плана ГОЭЛРО развивала эти представления об электроэнергии как живительной, трансформативной, грандиозной силе, способной преобразовать пространства и улучшить общество. При этом новая энергия, эта «молниевая кровь» (так называет электричество пролетарский поэт Михаил Герасимов в «Электропоэме», 1923), какой бы рациональной и научно фундированной она ни была, тем не менее была окутана аурой сверхъестественного и чудесного.

Можно предположить, что новые технологии на этапе массового внедрения требуют такой эстетической проработки. Технологии, которые сегодня находятся на фронтире прогресса — биотехнологии, искусственный интеллект, большие данные — также «прощупываются», осваиваются художественными практиками. Сюда можно отнести и сайнс-арт, и научно-фантастический кинематограф, и общественные проекты вроде социально ориентированных хакатонов. Через них эти технологии находят свое место в культуре.

Греть воду часами

Заместитель начальника КУРЭП «ЖРЭУ г. Барановичи» Сергей Пятигоров.

Но так, чтобы совсем без изъянов, наверное, не бывает. Одно замечание повторили все опрошенные нами жильцы барановичских электродомов. Больным местом оказался небольшого объема бойлер, воды в котором даже на двух взрослых членов семьи хватает не всегда, рассказала жительница дома по улице Орджоникидзе Юлия:

— Нас пока здесь двое взрослых, ждем ребеночка. Но теплой воды на двоих за один раз не хватает. А между нагревами часы ожиданий. Это очень неудобно. В остальном все нравится.

Читайте так же:
Все химические свойства алюминия

К своеобразной системе подогрева воды не может привыкнуть и живущая в соседнем доме Зухра:

— Казалось бы, все хорошо. И дом мне нравится, за жилье не переплачиваю. Центр города, садик через дорогу, магазины в шаговой доступности. Но бойлер — головная боль. Если нужен большой расход воды, готовься долго ждать.

Новые кварталы Барановичей будут современными и комфортными.

— Надо сказать, что в этой части города уже подготовлена некоторая социальная инфраструктура к электрозастройке — имеются два детских садика, в 2021-м вводится новая школа, есть аптеки, магазины, дома быта. В итоге мы получим застройку еще на 572 квартиры.

Виталий Полуянчик подчеркнул, что здесь дома на электричестве были жизненно необходимы, поскольку появились на месте старой индивидуальной застройки:

— Район примечателен тем, что он не способен принять отопление от теплотрассы — та, которая имеется, уже на пределе. Это тот случай, когда электричество провести проще и дешевле.

Как освещали вечно темный Петербург в XVIII и XIX веках? История электрификации города

Когда-то вечная темнота в зимнем Петербурге была настоящим испытанием не столько для обычных горожан, сколько для тех, кто занимался освещением города. Во второй половине XIX столетия эпоха электричества только началась. Экскурсовод проекта Neogorod Елена Погребная специально для «Собака.ru» рассказывает о первом проспекте, дворце и мосте (не только города, но и мира), на которых появился электрический свет.

Первые огни и первый электрический фонарь в городе (и мире)

Уличное освещение в столице Российской Империи началось с Петра Великого: огни (разумеется, еще не электрические) были на фасаде первого Зимнего дворца, сейчас это район Эрмитажного театра. К 1723 году в Петербурге было уже 595 фонарей и 64 фонарщика, которые обходили улицы и зажигали огни каждый день.

Про них даже сочиняли задачи для школьных учебников: «Фонарщик, перебегая зигзагом через улицу от фонаря к фонарю, зажигает их. За сколько времени успеет он осветить всю улицу, если ее длина пятьсот семьдесят сажен, ширина двадцать сажен, расстояние между фонарными столбами сорок сажен, а на пробег от фонаря до фонаря. »

Сейчас фонарщика с его лесенкой на улице не встретить, но есть напоминание о нем – памятник на Одесской улице. Для полноты картины здесь воссоздали шесть исторических фонарей, которые освещали улицы города в прошлом.

В 1870-е годы на Одесской находилась мастерская известного русского электротехника, изобретателя лампы накаливания Александра Лодыгина. Здесь же, рядом с мастерской, 11 сентября 1873 года он установил и зажег первый в мире уличный электрический фонарь.

Первая освещенная улица города – Невский проспект

Еще в 1880 году члены существовавшего тогда в Петербурге товарищества «Электротехник» обратились в городскую думу с предложением осветить Невский проспект. На все согласования ушло более двух лет. Дело не только в вечной российской бюрократии: с 1820-х городские улицы освещались газом, и «Электротехнику» нужно было отбить нишу уличного освещения у давно обосновавшихся в ней газовых компаний – в основном иностранных. Городская дума не спешила помогать отечественному производителю. После двух лет борьбы, когда договор был уже заключен, оказалось, что у товарищества не хватает денег. Спас положение и осветил в итоге Невский проспект Карл Сименс, работавший в то время в Петербурге.

Сначала электрические фонари заработали на отрезке от Большой Морской улицы до реки Фонтанки. Жители столицы специально подходили с газетой поочередно к газовому фонарю и к электрическому, чтобы проверить, где же удобнее читать.

Для питания фонарей пришлось поставить сразу две электростанции: одна находилась на деревянной барже, пришвартованной к набережной Мойки у Полицейского моста. Здесь было больше 10 машин, вырабатывающих постоянный ток. В сумме они выдавали 35 киловатт — для конца XIX века огромная мощность. Вторая электростанция расположилась на Казанской площади. От них и тянулись провода к первым фонарям города.

Читайте так же:
Какие электросчетчики лучше для квартиры

Первый освещенный дворец – Зимний

Было решено осветить с помощью электричества новогодний бал 1885 года. Руководил работами техник дворцового управления Василий Пашков – он специально съездил в командировку в Европу, чтобы изучить заграничный опыт. Но примеров электростанций такой мощности, которая была необходима для Зимнего, не нашлось. Решено было «идти своим путем» и положиться на талант наших инженеров.

В одном из внутренних дворов дворца выстроили отдельный деревянный павильон, чтобы шум и вибрация от электромашин не беспокоили обитателей царской резиденции. Здесь установили динамо-машины и протянули провода в парадные залы. В огромном Георгиевском зале электрический свет буквально обрушился на гостей: одновременно зажглись сто ламп накаливания по 16 свечей каждая и двенадцать дуговых ламп по 1000 свечей. Гости были потрясены. Для сравнения в соседних залах зажгли 30 тысяч обыкновенных свечей, но их свет померк перед электрическим. Но не все были в восторге от такой интенсивности: макияж дам был рассчитан на таинственный свечной полумрак.

Александр III остался доволен удачным новогодним экспериментом и приказал осветить электричеством весь дворец. После этого во втором дворе Эрмитажа была сооружена уже не временная, а постоянная электростанция. Инженеры старались сделать все, чтобы она не слишком сильно шумела, но современники писали, что «действие ее машин приводит картины в постоянное сотрясение и осыпает с них краску». Тем не менее, к 1893 году освещены были уже не только здания дворца и Эрмитаж, но и Дворцовая площадь и постройки на ней.

Электроподстанция Зимнего работала автономно и была переключена в общую городскую сеть уже после 1918 года. Здание, в котором она располагалась, просуществовало до 1945 года, его разобрали после Великой Отечественной Войны. Но двор по-прежнему называется «Электрическим».

Первый освященный электричеством мост – Литейный

В 1879 году был открыт для проезда постоянный мост Александра II через Неву – сейчас мы называем его Литейным. При его строительстве были применены несколько технических новшеств: разводка происходила вручную, ворот вращали восемь рабочих. Со временем это было заменено водяной турбиной.

Но самым интересным было, конечно, электрическое освещение. Установленные 12 электрических фонарей по рисункам архитектора Ц. А. Кавоса поражали прохожих ярким светом той самой «свечи Яблочкова», предшественницей лампочки накаливания Лодыгина. Впервые эта лампа с угольными блоками была продемонстрирована в качестве уличного и театрального освещения на Всемирной выставке в Париже в 1878 году и уже через год появилась на нашем Литейном. Он стал первым освященным электричеством мостом не только в России, но и в мире.

Как вырабатывается электричество?

Если углубляться в научные детали:

  1. Ток появляется за счет потери атомом электрона.
  2. Положительно заряженный атом притягивает к себе отрицательно заряженные частицы.
  3. Происходит потеря другим атомом своих электронов с орбиты и история повторяется снова.
  4. Это объясняет направленное движение тока и наличие вектора распространения.

А вообще электричество вырабатывается электростанциями. Там либо сжигают топливо, либо используют энергию расщепления атомов, а может даже пускают в ход природные стихии. Речь идет о солнечных батареях, ветряках и ГРЭС.

Полученную механическую или тепловую энергию, за счет генератора, переводят в ток. Он накапливается в аккумуляторах и по ЛЭП поступает в каждый дом.

Подстанция преобразовывает электричество

Сегодня не обязательно знать, откуда берется электричество, чтобы пользоваться всеми благами, которое оно предоставляет. Люди уже давно отошли от первоначальной сути вещей и потихоньку начинают о ней забывать.

Видео: откуда поступает электричество к нам?

В этом видео наглядно будет показан путь электричества от электростанции до нас, откуда оно берется и как поступает в наш дом:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector