elektryczność

Fizyczny

2022

Wyjaśniamy, czym jest elektryczność i skąd bierze się to zjawisko fizyczne. Ponadto jego znaczenie i cechy.

Elektryczność ma nieskończenie wiele ważnych zastosowań dla ludzkości.

Co to jest elektryczność?

Energia elektryczna zawiera zestawzjawiska fizyczne związane z obecnością i przenoszeniem ładunków elektrycznych. Istnieje kilka podstawowych pojęć ściśle związanych z elektrycznością:

  • Ładunek elektryczny. Cała znana materia składa się z atomów, które mają równą ilość elektrony (z ujemnym ładunkiem elektrycznym) i protony (z dodatnim ładunkiem elektrycznym). ten atomy i molekuły Mogą zostać naładowane elektrycznie, co wpływa na sposób, w jaki się przyciągają lub odpychają oraz na konfigurację materii, którą tworzą.
  • Prąd elektryczny. ten cząstki Naładowane elektrycznie, zwykle elektrony, mogą przepływać przez materiał przewodzący, taki jak drut. Ta transmisja ładunków elektrycznych nazywa się prądem elektrycznym.
  • Pola elektryczne. Pola elektryczne wytwarzają pracę, mierzoną w woltach, na poruszające się w nich cząstki. Potencjał elektryczny w punkcie w przestrzeni to praca, którą należy wykonać na jednostkę ładunku, aby przenieść ten ładunek przez pole elektryczne z punktu odniesienia do rozważanego punktu.
  • Potencjał elektryczny. Pola elektryczne mogą wykonywać różne zadania, mierzone w woltach. Nazywa się to potencjałem elektrycznym.
  • Magnetyzm. Ładunki elektryczne w ruch Generują pola magnetyczne, oddziałując (przyciągając lub odpychając) materiały magnetyczne i poruszające się w nich ładunki oraz będąc w stanie, w określonych warunkach, samodzielnie generować prąd elektryczny.

Energia elektryczna stanowi dla ludzkość nieskończenie wiele znanych zastosowań.

Właściwości elektryczne znanych materiałów zależą od konfiguracji elektronów w ich atomach. Grafen, srebro i miedź są jak dotąd najpotężniejszymi przewodnikami energia elektryczna dostępne, podczas gdy inne materiały, takie jak szkło, lucyt lub mika, są świetnymi izolatorami.

Chociaż elektryczność była znana od czasów starożytnych, zwłaszcza od odkrycia bursztynu, materiału, który może być naładowany elektrycznie, jej formalne badania rozpoczęły się w XVII i XVIII wieku, a dopiero pod koniec XIX wieku mogła być używane w przemyśle i gospodarstwie domowym.

Pochodzenie energii elektrycznej

Elektryczność jest na całym świecie od zawsze. Człowiek prymitywny był w stanie dostrzec go poprzez widzialne zjawiska, takie jak błyskawice, lub doświadczyć go przez elektryczne ryby, takie jak piorun z Nilu, opisany przez starożytnych Egipcjan.

Elektryczność statyczna (która powstaje na przykład podczas pocierania bursztynowego kija wełną lub futrem) została odkryta przez starożytnych Greków około 600 roku p.n.e. C.

Pierwsze poważne eksperymenty z elektrycznością miały miejsce około XVII wieku. Dziedzina rozwijała się dzięki badaniom i wkładom Cavendisha, Du Fray, van Musschenbroeka i Watsona w XVIII wieku, a w XIX wieku opracowano jednoczącą teorię elektryczności i mocy. magnetyzm: równania Maxwella w 1865 roku.

Wytwarzanie energii elektrycznej jako działalność przemysłową rozpoczęło się prawie w XX wieku, po tym, jak Morse wykazał w 1833 roku, w jaki sposób elektryczność może zrewolucjonizować dziedzinę zdalnej komunikacji i zweryfikowano możliwość generowania światła przez linię elektryczną, zastępując gazową.

Wreszcie badania Tesli i Edisona sprawiły, że elektryczność stała się podstawowym wymogiem innowacja naukowo-technicznej w ramach drugiej rewolucji przemysłowej.

Znaczenie energii elektrycznej

Energia elektryczna jest w stanie wytworzyć energię cieplną, którą można wykorzystać do gotowania.

Energia elektryczna jest źródłem wszechstronnym i transformacyjnym, które można wykorzystać na różne sposoby:

  • Generować światło. Lampy i żarówki umożliwiają wykorzystanie przepływu elektrycznego w próżni do wypromieniowania światła, oświetlając różne środowiska i wydłużenie życia w ciągu dnia po upadku Słońce.
  • Generować ciepło. Efekt Joule'a opisuje, w jaki sposób generuje się przejście elektronów przez przewodnik energia kaloryczna, które za pomocą rezystorów można wykorzystać do ogrzewania, spawania, a nawet gotowania.
  • Generować ruch. Różne rodzaje urządzeń są aktywowane przez energię elektryczną w celu generowania ruchu, takie jak silniki i wirniki, które przekształcają energię elektryczną w mechanika. Z drugiej strony energia elektryczna może być magazynowana na przykład w bateriach lub bateriei być używane, gdy jest to wymagane na przykład do generowania ruchu.
  • Przekazywać dane. Dzięki układom elektronicznym, obwodom elektrycznym lub sieciom elektrycznym energia elektryczna umożliwia aktywację różnego rodzaju komponentów na ogromne odległości.

Charakterystyka energii elektrycznej

Elektryczność polega na przenoszeniu elektronów z ostatniej warstwy atomów (najdalszej) do następnego atomu, płynącej wzdłuż materii przewodzącej i zmieniającej po drodze jej pewne właściwości.

Z drugiej strony energia elektryczna jest akumulowana, dla której wynaleziono baterie lub baterie (akumulatory), zdolne do pochłaniania prądu elektrycznego i przechowywania go w swojej zawartości chemicznej w celu późniejszego odzyskania.

Prąd elektryczny

Prąd elektryczny to ruch ładunków elektrycznych przez przewodnik. Ładunki te to elektrony, cząstki subatomowe krążące wokół jądra atomowego.

Prądy elektryczne nie są nieszkodliwe dla ludzkiego ciała, które może wytrzymać prądy o natężeniu około 16 amperów. oznacza to, że elektryczność może być niebezpieczna. Krótki, umiarkowany kontakt ze źródłem energii elektrycznej może spowodować drętwienie lub zdrętwienie mięśni, podczas gdy poważniejszy kontakt może spowodować oparzenia, a nawet śmierć. śmierć.

Dzięki badaniom Nikoli Tesli znane są dwie formy prądu elektrycznego: DC i prąd przemienny (który zmienia się cyklicznie pod względem wielkości i znaczenia).

!-- GDPR -->