Hur elektricitet fungerar, elens betydelse i det moderna livet

All vår kunskap i allmänhet och elektricitet i synnerhet är resultatet av forskning och experiment från ett stort antal vetenskapsmän, utförda under många århundraden. Dessa studier har genomförts och genomförs med otrolig envishet, och endast med ömsesidiga relationer och samarbete leder till nya upptäckter och uppfinningar, den ena efter den andra.

Det ska dock sägas att vi fortfarande anställer väldigt lite och kanske aldrig vet allt. Ändå kommer det nyfikna mänskliga sinnet alltid att sträva efter att tränga in i naturens hemligheter steg för steg.

Forskning inom elområdet fastställt följande bestämmelser:

1. Naturen hos elektricitet och magnetism är densamma.

2. Allt vi vet om elektricitet och magnetism är upptäckt, inte uppfinning. Så till exempel kan man inte säga att någon uppfann stolpen. Så elektricitet är en upptäckt, inte en uppfinning, men dess tillämpningar för praktiska ändamål är ett antal uppfinningar.

3. Vår jord själv har egenskaperna hos en magnet.

Det senare bevisas av att jorden verkar på magneter på exakt samma sätt som en magnet verkar på en annan.

Magneter är naturliga och konstgjorda. Både dessa och andra har egenskapen att dra till sig järn och förmågan att i upphängning ta en riktning från norr till söder om jorden.

Genom de enklaste experimenten kan du försäkra dig om att en magnet har följande allmänna egenskaper:

• attraherande kraft
• frånstötande kraft,
• förmågan att överföra sin magnetism till järn eller stål,
• polaritet eller förmågan att lokaliseras från norr till söder om jorden,
• möjlighet att inta en lutande position vid hängning.

Generellt sett kan vi säga att magnetism är en del av vetenskapen om elektricitet och därför förtjänar noggranna studier.

Magnetiska fenomen i fysiken - historia, exempel och intressanta fakta

Materias magnetiska egenskaper för nybörjare

Användningen av permanentmagneter inom elektroteknik och energi

Ordet "elektricitet" kommer från det grekiska ordet för "elektron" - bärnsten, där elektriska fenomen först observerades.

De gamla grekerna visste att om du gnuggar bärnsten på tyget, får det egenskapen att locka lätta kroppar, och denna egenskap är exakt manifestation av elektricitet.

Elen som exciteras i bärnsten har en direkt effekt här. Men det är möjligt att överföra elektricitet och därför dess handlingar på vilket avstånd som helst, till exempel längs en tråd, och för att dessa handlingar ska vara långvariga måste det finnas en så kallad "elektricitetskälla" som fungerar hela tiden, det vill säga generera el.

Det är dock möjligt att generera elektricitet endast om vi förbrukar energi på den (som t.ex. var fallet med bärnsten när vi gnuggade den),

Så det första att ta itu med inom elektroteknik är energi. Inget arbete kan utföras utan energiförbrukning, därför kan energi definieras som förmågan att utföra arbete.

Elektricitet i sig är inte energi. Men om vi på något sätt får elektriciteten att röra sig som under tryck, så blir det i det här fallet någon form av energi som kallas elektrisk energi eller elektricitet.

När energi förbrukas i denna form fungerar elektricitet endast som ett medium som överför energin som finns i den, precis som till exempel ånga är ett medium för att överföra värmeenergi från kol till en ångmaskin, där den omvandlas till mekanisk energi .

Vanligtvis den mekaniska energin av ånga, gas, vatten, vind etc. omvandlas till elektrisk energi med hjälp av speciella maskiner som kallas elektriska generatorer… Således är elektriska generatorer endast maskiner för att omvandla mekanisk energi till elektrisk energi, som utvecklas av motorerna som driver dem (ånga, gas, vatten, vind, etc.).

Medan elektriska motorer är inte mindre än maskiner för att omvandla elektrisk energi som tillförs dem i ledningar till mekanisk energi, och elektriska lampor är anordningar för att omvandla elektrisk energi till ljus, och en del av energin som tillförs varje användare går förlorad i ledningarna .

Kemisk energi kan också omvandlas till elektrisk energi, till exempel med hjälp av så kallade galvaniska celler.

Den kemiska energin i kol och andra bränslen kan inte omvandlas direkt till elektrisk energi, så bränslets kemiska energi omvandlas först till värme genom förbränning. Och då omvandlas värmen redan till mekanisk energi i olika typer av värmemotorer, som driver elektriska generatorer ger oss elektrisk energi.

Hydraulisk analogi av elektrisk ström

Vattnet i tank A och B är på olika nivåer. Så länge denna skillnad i vattennivåer fortsätter, kommer vatten från tank B att rinna genom rör R in i tank A.

Om pump P håller en konstant nivå i reservoar B, kommer även vattenflödet i rör R att vara konstant. Sålunda, med pumpen igång, förblir nivån i tank B konstant och vatten kommer att strömma genom röret hela tiden. R.

När det gäller en elektrisk ström, upprätthålls skillnaden i elektricitetens tryck, eller som det sägs, potentialerna, hela tiden antingen kemiskt (i primära galvaniska celler och batterier) eller mekaniskt (genom att vrida en elektrisk generator). .

Energiomvandling — elektrisk, termisk, mekanisk, lätt

Galvaniska celler och batterier — enhet, funktionsprincip, typer

Elektrisk energi: fördelar och nackdelar

Om elektrisk ström, spänning och effekt från en sovjetisk barnbok: enkelt och tydligt

Av sig själv skapas inte energi igen, den försvinner inte. Denna lag är känd som lagen om energibevarande… Energi kan bara försvinna, det vill säga förvandlas till en form som inte kan användas av oss. Den totala mängden energi i universum förblir fortfarande konstant och oförändrad.

Således, iakttagande av lagen om bevarande av energi, skapas inte elektricitet igen, men den försvinner inte, även om dess distribution kan förändras.

Av allt att döma är alla våra elbilar och batterier bara enheter för att distribuera elektricitet genom att flytta den från en plats till en annan.

Elektrotekniken som vetenskap har utvecklats brett på en jämförelsevis kort tid, och en mängd av dess mest skiftande tillämpningar har skapat en enorm efterfrågan på alla slags elektriska apparater och maskiner, vars tillverkning utgör en omfattande industrigren.

Vad är el? Denna fråga ställs ofta och kan fortfarande inte besvaras på ett tillfredsställande sätt. Allt vi vet är att det är en kraft som lyder lagar som är välkända för oss.

Baserat på de data vi har kan man hävda att elektricitet aldrig manifesterar sig utan någon impuls.Mänskligheten har lyckats utnyttja denna kraft och göra den till sin mäktiga tjänare. Vi kan nu perfekt producera och använda denna energi.

El har stor betydelse för att överföra energi över långa avstånd från platser där det finns billig energi (vatten eller billigt bränsle).

Denna överföring visar sig vara särskilt fördelaktig eftersom dessutom kablarna för överföring vid högspänning kan tas tunna och därför billiga.

Varför överföring av el över ett avstånd sker vid ökad spänning

Generering och överföring av växelström

Hur el produceras i ett värmekraftverk (CHP)

Enheten och principen för driften av ett vattenkraftverk (HPP)

Hur ett kärnkraftverk (NPP) fungerar

Vid förbrukningstidpunkten kan elektricitet användas för bokstavligen alla ändamål: belysning, ström (i en mängd olika applikationer), uppvärmning, etc.

Likaså används elektricitet i stor utsträckning för att utvinna metaller från malmer, pumpa vatten och ventilera gruvor, telekommunikation, galvanisering, medicin, etc., vilket ger bekvämlighet överallt och gör produktionen billigare. Det är därför vilken utbildad person som helst i vår tid inte längre kan vara okunnig om elektroteknik.