Vysvětlíme si, co je to elektřina a jaký je původ tohoto fyzikálního jevu. Kromě toho jeho význam a jeho vlastnosti.
co je elektřina?
Elektřina zahrnuje kompletfyzikální jevy spojené s přítomností a přenosem elektrických nábojů. Existuje několik základních pojmů, které úzce souvisejí s elektřinou:
- Elektrický náboj. Veškerá známá hmota se skládá z atomů, které mají stejné množství elektrony (se záporným elektrickým nábojem) a protony (s kladným elektrickým nábojem). The atomy a molekul Mohou se elektricky nabít a to ovlivňuje způsob, jakým se navzájem přitahují nebo odpuzují, a konfiguraci hmoty, kterou tvoří.
- Elektrický proud. The částice Elektricky nabité, obvykle elektrony, mohou proudit vodivým materiálem, jako je drát. Tento přenos elektrických nábojů se nazývá elektrický proud.
- Elektrická pole. Elektrická pole vytvářejí práci, měřenou ve voltech, na pohybujících se částicích v nich uložených. Elektrický potenciál v bodě v prostoru je práce, kterou je třeba vykonat na jednotku náboje, aby se tento náboj přesunul elektrickým polem z referenčního bodu do uvažovaného bodu.
- Elektrický potenciál. Elektrická pole mohou vykonávat různé úkoly, měřeno ve voltech. Tomu se říká elektrický potenciál.
- Magnetismus. Elektrické náboje v hnutí Vytvářejí magnetická pole, ovlivňují (přitahují nebo odpuzují) magnetické materiály a pohybují v nich nacházející se náboje a jsou schopny za určitých podmínek samy generovat elektrický proud.
Elektřina představuje pro lidstvo nekonečné známé aplikace.
Elektrické vlastnosti známých materiálů závisí na konfiguraci elektronů v jejich atomech. Grafen, stříbro a měď jsou doposud nejvýkonnějšími vodiči elektrická energie dostupné, zatímco jiné materiály jako sklo, lucite nebo slída jsou skvělými izolanty.
Přestože elektřina byla známa již od starověku, zejména z objevu jantaru, materiálu, který lze elektricky nabíjet, její formální studium začalo v 17. a 18. století a teprve na konci 19. století mohla být používané průmyslově i v domácnostech. .
Původ elektřiny
Elektřina je po celém světě odjakživa. Pračlověk ji dokázal vnímat prostřednictvím viditelných jevů, jako jsou blesky, nebo ji zažít prostřednictvím elektrických ryb, jako jsou blesky na řece Nilu, popsané starými Egypťany.
Statická elektřina (vzniká např. otíráním jantarové tyčinky vlnou nebo kožešinou) byla objevena již starými Řeky kolem roku 600 před naším letopočtem. C.
První vážnější pokusy s elektřinou proběhly kolem 17. století. Pole rostlo se studiemi a příspěvky Cavendishe, Du Fray, van Musschenbroek a Watson během 18. století a během 19. století byla vyvinuta sjednocující teorie elektřiny a síly. magnetismus: Maxwellovy rovnice v roce 1865.
Výroba elektřiny jako průmyslová činnost začala téměř ve 20. století poté, co Morse v roce 1833 předvedl, jak může elektřina způsobit revoluci v oblasti dálkové komunikace, a byla ověřena možnost generování světla prostřednictvím elektrického vedení, které nahradilo plynové.
Konečně, Tesla a Edisonův výzkum prosadil elektřinu jako základní požadavek inovace vědecké a technologické v rámci druhé průmyslové revoluce.
Význam elektřiny
Elektřina je všestranný a transformační zdroj, který lze využít různými způsoby:
- generovat světlo. Lampy a žárovky umožňují využít elektrický proud ve vakuu k vyzařování světla, které osvětluje různé prostředí a prodloužení denního života po pádu slunce.
- generovat teplo. Jouleův efekt popisuje, jak vzniká průchod elektronů vodičem kalorická energie, které lze pomocí rezistorů použít k ohřevu, svařování nebo dokonce vaření.
- generovat hnutí. Různé typy zařízení jsou aktivovány elektřinou, aby generovaly pohyb, jako jsou motory a rotory, které přeměňují elektrickou energii na mechanika. Na druhou stranu lze elektrickou energii akumulovat např. bateriemi popř bateriea mohou být použity, když je to požadováno například pro generování pohybu.
- Předat data. Prostřednictvím elektronických systémů, elektrických obvodů nebo elektroinstalačních sítí umožňuje elektřina aktivovat různé druhy komponentů na obrovské vzdálenosti.
Charakteristika elektřiny
Elektřina se skládá z přenosu elektronů z poslední vrstvy atomů (nejvzdálenější) do vrstvy následujícího atomu, proudí podél vodivé hmoty a mění její určité vlastnosti.
Na druhou stranu je elektřina akumulační, pro kterou byly vynalezeny baterie resp baterie (akumulátory), schopné absorbovat elektrický proud a uchovat jej v jeho chemickém obsahu, který bude později znovu využit.
Elektrický proud
Elektrický proud je pohyb elektrických nábojů vodičem. Tyto náboje jsou elektrony, subatomární částice, které obíhají kolem atomového jádra.
Elektrické proudy nejsou neškodné pro lidské tělo, které snese proudy kolem 16 ampérů. to znamená, že elektřina může být nebezpečná. Krátký, mírný kontakt se zdrojem elektřiny může umrtvit nebo znecitlivět svaly, zatímco vážnější kontakt může způsobit popáleniny nebo dokonce smrt. smrt.
Díky studiím Nikoly Tesly jsou známy dvě formy elektrického proudu: DC a střídavý proud (která se cyklicky mění ve své velikosti a významu).