Из чего делают электричество

Что такое электричество и кто его изобрел

Электричество повсюду: в светильниках и вентиляторах, компьютерах и мобильных телефонах, в бесчисленном множестве других устройств. Современный мир без него представить невозможно, да и природу тоже, ведь оно есть и в разряде молнии, и между нервными клетками человека. Изучением этого явления занимаются несколько тысячелетий.

Что такое электричество и откуда оно берется

О чем думают, когда слышат слово «электричество» или «электрический»? На ум приходят розетки, линии электропередач, трансформаторы или сварочные аппараты, молния, батарейки и зарядные устройства. Безусловно, электричества в современной цивилизации очень много. Кроме того, оно есть в природе. Но что мы о нем знаем?

Электричеством называют процесс движения заряженных частиц под воздействием электромагнитного поля:

• в одном направлении (постоянный ток);
• с периодическими сменами направления (переменный ток).

Термин имеет греческое происхождение, а «электрон» означает ‘янтарь’. Первым его использовал древнегреческий философ Фалес.

Когда вставляем вилку в розетку, включаем электрочайник или нажимаем выключатель, между источником и приемником электричества замыкается электрическая цепь, благодаря чему электрический заряд получает путь для движения, например, по спирали чайника. Описать процесс можно так:

• Источник электричества — розетка.
• Электрическим током называем электрический заряд, который двигается через проводник (например, спираль чайника).
• Проводник соединяет розетку с потребителем двумя проводами: по одному из них заряд движется к потребителю, а по второму — к розетке.
• В случае переменного тока провода по 50 раз в секунду меняются ролями.

Источник энергии для движения зарядов (то есть, источник электричества) в городах — это электростанции. На них происходит выработка электричества с помощью мощных генераторов, ротор которых приводит во вращение ядерная установка или силовая установка (например, гидротурбина).

Трансформаторы электростанций подают сверхвысокое переменное напряжение величиной 110, 220 или 500 киловольт на высоковольтные линии электропередач (ЛЭП). Достигнув понижающих подстанций, оно снижается до уровня бытовой сети — 220 вольт. Это напряжение в наших розетках, которое используем каждый день, не задумываясь о длине того пути, которое оно проходит.

Можно ли накопить электричество для бытовых целей? Да, и мы этим тоже пользуемся. В этом помогает преобразование в химическую энергию, а именно в аккумуляторы. Химические реакции между электродами (веществами и растворами, которые проводят ток) создают ток при замкнутой на потребителя внешней цепи. Чем больше площадь электродов, тем больше тока можно получить.

Используя разный материал электродов и количество соединенных в аккумуляторе ячеек, можно генерировать разное напряжение. Например, в литий-ионном аккумуляторе стандартное напряжение для одной ячейки составляет 3,7 вольта. Работает он так:

• Ионы лития с положительными зарядами во время разряда движутся в электролите от анода (положительного электрода) из меди и графита к катоду (отрицательному электроду) из алюминия.
• Во время заряда происходит обратное движение, и образуются соединения графита с литием, то есть накопление энергии в виде химического соединения.

Такой аккумулятор полноценно работает на протяжении около 1000 циклов заряда-разряда.

В современном мире все привыкли к тому, что электричество всегда есть в доме. Тысячи людей ежедневно трудятся для того, чтобы его источники работали бесперебойно.

История изобретения электричества

Было бы неправильно сказать, что кто-то один открыл электричество. Сама идея существовала тысячи лет, а затем началась эра научных и коммерческих исследований. Многие великие умы трудились над вопросом природы электричества.

Фалес Милетский

Около 600 года до н. э. греческий математик Фалес обнаружил, что во время трения меха о янтарь между ними возникает притяжение. Оказалось, что его вызывает дисбаланс электрических зарядов, так называемое статическое электричество.

Уильям Гилберт

Английский физик в 1600 году написал книгу «De Magnete». В ней ученый объяснил опыты, которые проводил Фалес Милетский. Явление статического электричества, которое античный исследователь производил с помощью янтаря (на греческом ‘электрум’), Гилберт назвал электрической силой.

Так появилось английское слово electricity. Кроме того, ученый изобрел электроскоп, который обнаруживал присутствие электрических зарядов на теле.

Шарль Франсуа Дюфе

В начале XVII века французский ученый открыл два типа электричества. Он назвал их стекловидным и смолистым (в современной терминологии — положительный и отрицательный заряды). Он обнаружил, что объекты с одинаковыми зарядами притягиваются, а с противоположными — отталкиваются.

Бенджамин Франклин

В середине XVIII века Бенджамин Франклин проводил многочисленные эксперименты, изучая природу электричества. В 1748 году ему удалось построить электрическую батарею из стеклянных листов, сжатых пластинами из свинца. Ученый открыл принцип сохранения заряда. Летом 1752 года Франклин провел знаменитый эксперимент, который доказал, что молния — это электричество.

Луиджи Гальвани

Этому итальянскому физику и биологу принадлежит первенство в открытии явления биоэлектромагнетизма. В 1780 году он проводил эксперименты на лягушках и выяснил, что электричество — та среда, с помощью которой нейроны передают сигналы мышцам.

Алессандро Вольта

Этот итальянский физик выяснил, что некоторые химические реакции — источники постоянного электрического тока. Он построил электрическую батарею из меди и цинка для производства непрерывного потока электрических зарядов.

Вольта ввел понятия электрического потенциала (V) и заряда (Q), выразил закон емкости, позже названный его именем. За эту работу единицу измерения электрического потенциала назвали в его честь.

Ханс Кристиан Эрстед и Андре-Мари Ампер

В начале XIX века датский физик Ханс Кристиан Эрстед обнаружил прямую связь между электричеством и магнетизмом. Он описал, как стрелка компаса отклоняется под воздействием электрического тока.

Вдохновленный этой работой французский физик Андре-Мари Ампер составил формулу для описания магнитных сил, которые возникают между объектами, несущими ток. В его честь назвали единицу измерения электрического тока.

Майкл Фарадей

• заложил основу концепции электромагнитного поля;
• обнаружил, что магнетизм влияет на световые лучи;
• изобрел электромагнитные вращательные устройства.

В 1831 году Фарадей сконструировал электрическую динамомашину, в которой вращательная механическая энергия непрерывно превращалась в электрическую. Это позволило производить электричество.

Томас Эдисон

В 1879 году ученый изобрел практичную лампочку. Далее он занялся разработкой системы, которая обеспечивала бы людей источником энергии для питания таких ламп. В 1882-м в Лондоне построена первая электростанция, которая вырабатывала электричество и поставляла его в дома людей.

Через несколько месяцев появилась первая электростанция в Нью-Йорке, которая поставляла электричество для освещения нижней части острова Манхэттен (85 потребителей смогли зажечь 5000 ламп). Это был постоянный ток.

Никола Тесла

Тесла известен разработкой нового типа двигателя переменного тока и технологии передачи электроэнергии. Он запатентовал систему с переменным током, чтобы обеспечивать людей электроэнергией высочайшего качества. Энергетические системы Теслы распространилась в США и Европе, так как обеспечивали дальнюю высоковольтную передачу.

Генрих Рудольф Герц и Альберт Эйнштейн

Генрих Герц занимался экспериментами по изучению электромагнитных волн. В 1887 году он описал фотоэлектрический эффект, когда электроны испускаются (отрываются от атома) при попадании на материал электромагнитного излучения (например, света).

В 1905 году Альберт Эйнштейн опубликовал закон фотоэлектрических эффектов и выдвинул гипотезу о квантах световой энергии. Так началось развитие квантовой механики и создание солнечных батарей.

Так как электричество необходимо человечеству, исследования в этой сфере продолжаются и сейчас. Без электрического тока мы не представляем быт, а ученые находятся в поисках его новых источников.

• Никола Тесла
• Альберт Эйнштейн

Из чего делают электричество

Понравилось? Поделитесь с друзьями:

Читайте также

• Блог для родителей
• Помощь
• Соглашение с пользователем
• О проекте

Copyright © 2024 IQsha.ru Все права защищены. Сайт принадлежит ООО «Медиартис»

—>

Победитель Международного заочного конкурса «Надежда планеты» под эгидой Международной славянской академии наук, образования, искусств и культуры (МСА).

Электричество, принцип работы, свойства

Электричество — это форма энергии, которая используется для питания многих устройств и систем. Электричество создается при прохождении заряженных частиц через проводник или диэлектрик.

Электричество можно описать как поток электронов, который движется по проводнику. Это движение вызывает появление электрического поля вокруг проводника.

Когда электричество используется для питания устройства, оно может быть преобразовано в другие формы энергии, такие как тепло, свет или звук. Например, электрическая энергия может использоваться для питания ламп, телевизоров, компьютеров и других электронных устройств.

Электричество производится путем генерации энергии с помощью генераторов, которые преобразуют другие виды энергии, такие как химическая энергия, энергия ветра или солнца, в электрическую энергию. Затем эта энергия передается через провода к потребителям.

Чтобы использовать электричество, необходимо иметь источник питания, такой как генератор или батарея. Затем электричество может быть использовано для питания различных устройств, таких как лампы, компьютеры, телефоны и т.д.

Для защиты от повреждений и безопасности людей и оборудования, электричество должно быть безопасно передано через специальные системы, такие как предохранители и выключатели. Кроме того, для предотвращения коротких замыканий и перегрузок, электрические сети должны быть спроектированы и установлены в соответствии с определенными правилами и стандартами.

История открытия электричества

Открытие электричества было одним из самых важных достижений в истории науки. Оно произошло благодаря нескольким ученым, которые работали независимо друг от друга в разных частях мира.

История открытия электричества началась с открытия электричества в 1600 году итальянским ученым Гальвани. Он обнаружил, что когда две разные металлические пластины помещены в раствор соли, они начинают двигаться друг к другу. Это явление было названо «гальваническим эффектом».

Также одним из первых был итальянский физик и математик Алессандро Вольта. В 1775 году он создал первый электрический элемент, который состоял из двух металлических пластин, разделенных изолятором. При соединении пластин с помощью ключа, он обнаружил, что между ними возникает электрический ток. Вольта назвал этот элемент «вольтовым столбом» и доказал, что электрический ток может быть использован для питания различных приборов.

В конце 18 века французский физик Ампер открыл закон о силе тока, который стал основой для создания электрических цепей.

В 1800 году немецкий физик Георг Симон Ом обнаружил, что сила тока в электрической цепи зависит от сопротивления проводника и напряжения источника. Это открытие стало основой для создания закона Ома, который до сих пор используется в электротехнике.

Следующим важным открытием в истории электричества было создание электромагнита. Этот прибор был изобретен в 1820 году английским ученым Майклом Фарадеем, который обнаружил, что при пропускании электрического тока через проводник, вокруг него образуется магнитное поле. Это открытие позволило разработать новые способы передачи энергии на большие расстояния, такие как телеграф и телефон.

Важным событием в истории электричества стало создание лампы накаливания. В 1876 году Томас Эдисон изобрел лампочку, которая использовала электрический ток для нагрева нити накаливания. Эта лампочка стала первым источником света, который можно было использовать в быту.

Сегодня электричество является неотъемлемой частью нашей жизни. Оно используется в производстве, транспорте, медицине и многих других областях. Солнечные батареи, ветрогенераторы и другие источники энергии помогают нам сократить зависимость от ископаемых видов топлива и уменьшить выбросы вредных веществ в атмосферу.

Принцип работы электричества

Электричество — это поток заряженных частиц, которые могут перемещаться по проводнику. Этот поток называется электрическим током. Электрический ток используется для передачи электрической энергии от источника к потребителю.

Принцип работы электричества можно описать следующим образом:

1. Источник питания создает электрический ток, который протекает через проводник. В качестве источника питания может использоваться аккумулятор, генератор, солнечная батарея и т.д.

2. Проводник — это материал, который проводит электрический ток. Проводниками могут быть металлы, такие как медь или алюминий, а также полупроводники, такие как кремний или германий.

3. Электрический ток создает магнитное поле вокруг проводника. Это магнитное поле можно использовать для создания электродвигателя или для хранения энергии в магнитном поле.

4. Потребитель использует электрический ток для выполнения определенной задачи. Например, электрический ток может использоваться для питания лампочек, холодильников, стиральных машин и т.д.

5. Для передачи электрического тока между источником питания и потребителем используется проводник. Проводники должны быть правильно соединены, чтобы обеспечить непрерывный поток электрического тока от источника питания к потребителю .

Свойства электричества, характеристики, законы

Электротехника – это наука, изучающая использование электричества в различных устройствах и системах, а также разработка новых технологий.

Основные понятия электротехники

• Напряжение — измеряется в вольтах (В) и представляет собой разность электрических потенциалов между двумя точками.
• Ток – это поток электронов, который протекает через проводник, и измеряется в амперах (А).
• Сопротивление – это свойство проводника препятствовать прохождению тока, измеряется в омах (Ом).
• Емкость – это способность конденсатора удерживать электрический заряд, измеряется в фарадах (Ф).
• Индуктивность – это свойство катушки сохранять магнитное поле, когда через нее проходит электрический ток, измеряется в генри (Гн).

Типы тока

• Постоянный ток (DC) — это электричество, которое не меняет свое направление. Он используется в большинстве электрических устройств, включая компьютеры, телевизоры, холодильники и т.д.
• Переменный ток (AC) — это электричество, которое меняет свое направление периодически. Он используется для передачи электроэнергии на большие расстояния и в промышленности.

Компоненты электротехники

• Резисторы — используются для ограничения тока в цепи.
• Конденсаторы — для накопления электрической энергии.
• Катушки индуктивности — для создания магнитного поля.
• Светодиоды — используются для освещения.
• Транзисторы — для управления током в цепи.
• и многие другие.

Законы электротехники

1. Закон Ома, который гласит, что сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению.

2. Закон Кирхгофа, который описывает поток электрического тока в замкнутой цепи.

3. Закон Ленца, который описывает направление индукционного тока в катушке.

Правила техники безопасности при работе с электрооборудованием также очень важны, так как неправильное обращение с электричеством может привести к серьезным травмам и пожарам.

Итак, электротехника – это важная наука для понимания работы многих современных устройств и систем, и ее изучение позволяет создавать новые технологии и улучшать качество жизни людей.

Источники электричества

Источники электричества – это устройства, которые используются для получения электрической энергии. Существует множество различных источников, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Некоторые из наиболее распространенных источников включают:

• Аккумуляторы — это устройства, способные накапливать электрический заряд и отдавать его при необходимости. Они используются в мобильных устройствах, автомобилях и других приборах.
• Генераторы – используют механическую энергию для преобразования ее в электрическую энергию. Генераторы широко используются в промышленности и энергетике для производства электроэнергии.
• Солнечные панели – устройства, преобразующие солнечный свет в электрическую энергию с помощью фотоэлементов. Солнечные панели используются для выработки электроэнергии в солнечных парках и на крышах зданий.
• Ветрогенераторы – преобразуют кинетическую энергию ветра в электрическую энергию через лопасти. Ветрогенераторы используются для выработки электроэнергии на ветряных фермах и в районах с высоким уровнем ветра.
• Гидроэлектростанции – используют потенциальную энергию воды для преобразования ее в электрическую энергию. Гидроэлектростанции широко используются на реках и водохранилищах.
• Тепловые электростанции – используют топливо для преобразования его в тепловую энергию, которая затем преобразуется в электрическую энергию. Тепловые электростанции широко используются для производства электроэнергии в крупных промышленных центрах.
• Атомные электростанции — это предприятие, в котором для выработки электрической и тепловой энергии используется ядерный реактор. АЭС являются одним из самых эффективных способов производства электроэнергии, так как они способны производить большое количество энергии при относительно низких затратах топлива.

Применение электричества

Электричество — это форма энергии, которая используется для питания многих устройств и систем. Вот несколько примеров применения электричества:

• Освещение: Лампочки, светильники, уличные фонари и другие устройства используют электричество для создания света.
• Отопление: Системы отопления используют электричество для нагрева воды или воздуха, чтобы создать тепло в доме или офисе.
• Вентиляция: Вентиляторы и кондиционеры используют электричество для перемещения воздуха внутри помещений.
• Приготовление пищи: Электрические плиты, микроволновые печи и другие кухонные приборы используют электричество для приготовления пищи.
• Транспорт: Электромобили, поезда и самолеты используют электричество для движения.
• Электроника: Компьютеры, смартфоны, телевизоры и другие электронные устройства используют электричество для работы своих компонентов.
• Медицина: Аппараты ЭКГ, МРТ и другие медицинские устройства используют электричество для диагностики и лечения заболеваний.

• Промышленность: Электрические станки, конвейеры и другие промышленные устройства используют электричество для производства товаров.
• Энергетика: Генераторы, трансформаторы и другие устройства используются для преобразования и передачи электроэнергии.
• Наука и технологии: Электричество широко используется в науке и технологии для создания новых материалов, устройств и систем, а также для проведения экспериментов и исследований.
• Сельское хозяйство: для освещения ферм и теплиц, а также для управления системами орошения.
• Безопасность: например, в системах пожарной сигнализации и системах контроля доступа.

Это лишь некоторые примеры применения электричества. В современном мире электричество играет важную роль в жизни людей и является неотъемлемой частью нашей повседневной жизни.

Подключение электричества, инструкция

Подключение электричества — это процесс соединения электрических проводов и оборудования с источником питания. Для этого необходимо выполнить следующие шаги:

1. Определить место подключения. Обычно это происходит в распределительном щите, где находятся автоматические выключатели, предохранители и другие устройства.
2. Определить тип провода и его сечение. Это зависит от мощности подключаемого оборудования и расстояния от источника питания.
3. Подготовить проводники. Проводники могут быть медными или алюминиевыми, в зависимости от типа провода. Они должны быть очищены от изоляции и соединены с помощью специальных зажимов или клемм.
4. Установить автоматический выключатель или предохранитель. Этот элемент защищает сеть от перегрузки и короткого замыкания.
5. Подключить провода к оборудованию. Провода должны быть подключены к соответствующим клеммам на оборудовании.
6. Проверить правильность подключения. После подключения необходимо проверить работу оборудования и убедиться, что все соединения выполнены правильно.
7. Закрыть распределительный щит. После проверки необходимо закрыть распределительный щит и проверить его работу еще раз.

Важно помнить, что подключение электричества должно выполняться только квалифицированными специалистами, чтобы избежать опасных ситуаций и повреждений оборудования.

Подключения розетки или выключателя

Для подключения розетки необходимо выполнить следующие шаги:

1. Подготовьте необходимые материалы и инструменты. Вам понадобятся провода, розетки, выключатели, лампочки, изолента, отвертки, плоскогубцы и другие инструменты.
2. Определите место, где вы хотите установить розетку или выключатель. Обычно это делается в тех местах, где будут находиться электроприборы, которые вы планируете подключить.
3. Отключите электричество в доме или квартире. Для этого нужно выключить все электрические приборы и убедиться, что электричество полностью отключено.
4. Снимите крышку розетки или выключателя. Это можно сделать, открутив винты, которые удерживают крышку на месте.
5. Установите провода в соответствующие отверстия в розетке или выключателе. Убедитесь, что провода правильно подключены к контактам.
6. Прикрутите крышку розетки или выключателя обратно на место. Убедитесь, что она надежно закреплена.
7. Подключите провода к электроприборам. Подсоедините провода к соответствующим контактам на электроприборе.
8. Включите электричество, чтобы проверить, работает ли ваш новый электроприбор.
9. После того, как вы убедились, что все работает правильно, можете закрыть крышку розетки или выключателя и наслаждаться новым электроприбором!

Что делать, если отключили электричество?

Если у Вас отключили электроэнергию, то в первую очередь необходимо проверить, есть ли у Вас аварийные источники питания (например, батарейки, аккумуляторы). Если они имеются, то воспользуйтесь ими. Также можно использовать портативные фонари или смартфоны с подсветкой экрана.

Также необходимо принять следующие меры:

• Проверьте, что все электроприборы отключены от сети.
• Если у вас есть газовый котел, убедитесь, что он выключен.
• Закройте все окна и двери, чтобы предотвратить сквозняки и утечки тепла.
• Проверьте наличие аварийного освещения и убедитесь, что оно работает.
• Если вы находитесь в частном доме, проверьте, есть ли у вас резервный генератор. Если да, то включите его и подключите к нему все необходимые приборы.
• Свяжитесь с местными властями или аварийной службой, чтобы узнать о причинах отключения электричества и возможных сроках его восстановления.
• Если отключение электричества длится дольше нескольких часов, подумайте о том, чтобы запастись продуктами и водой на несколько дней и приготовить еду на газовых плитах или на открытом огне.
• Не забудьте проверить состояние аккумулятора в автомобиле и зарядить его, если это необходимо.
• Если электричество отключают надолго, подумайте о переезде в более безопасное место, например, в гостиницу или к друзьям или родственникам.

Помните, что отключение электричества может быть временным и может быть связано с техническими проблемами, которые будут устранены в ближайшее время.

Детям про электричество

Представьте, вы с ребенком собрались просмотреть мультфильм или познавательную передачу, улеглись на диван и вдруг ваше чадо спрашивает: «А от чего работает телевизор/телефон/планшет?» Вроде бы ответ простой — от электричества, но не нужно быть Нострадамусом, чтобы предугадать следующий вопрос, который поступит от ребенка: «А откуда берется электричество?» И здесь у многих родителей наступает ступор, в особенности у тех, кто не заканчивал физмат, и их профессия никоим образом не связана с этим направлением.

Конечно, можно ответить так же просто, как и на предыдущий вопрос: «Электричество берется из розетки». Но чтобы ваш ребенок получил полный и раскрытый ответ, причем доступным и понятным языком, без заумных формул и определений, которыми написана большая часть учебников по физике, мы предлагаем задержаться на этой странице и прочитать, возможно, не новую, но полезную и познавательную информацию.

Что такое электричество?

Само слово «электричество», а точнее, «электрическая» сила появилось более 2000 лет назад в Древней Греции. Люди заметили, что если потереть янтарь о шерсть, то камень начинает притягивать к себе различные предметы небольшого размера. Янтарь на древнегреческом языке именовался «электроном», отсюда и произошло само название.

Но дальше простых экспериментов со статическим электричеством у Древних Греков изучение загадочного феномена не продвинулось. А раскрывать сущность всего явления стали намного позже. Ученые выяснили, что окружающие предметы состоят из элементарных частиц: протонов и электронов. Эти два вида частичек имеют электрический заряд: у электрона он отрицательный, а вот у протона — положительный. Притягиваясь друг к другу, они тесно взаимодействуют и в зависимости от количества протонов и электронов образуют атомы разных материй.

Сами протоны располагаются в ядре атома, а вот электроны вращаются возле них по кругу. Атомы с количеством протонов равным числу электронов имеют нулевой заряд. Например, если камень янтаря лежит сам по себе, и его никто не трогает, то его атомы также имеют нулевой заряд. Но стоит потереть атомы янтаря об атомы шерсти, как электроны из шерсти мигом переберутся на янтарные, и их «переизбыток» сделает заряд отрицательным. Такой камушек с «новой силой» и начинает притягивать к себе мелкие предметы с нулевым или положительным зарядом, а если у предмета будет отрицательный заряд — он их оттолкнет.

Электрический ток — организованный отряд электронов

Но каким образом электричество живет в розетке, если все настолько рассеянно в этой схеме?

Почти все атомы могут терять и хватать электроны. Так, если у одних их будет избыток, а у других —недостаток, то направляемые электрическими силами электроны устремятся туда, где их не хватает. Вот этот поток и называется электрическим током.

Среди привычных нам понятий электрический ток похож на реку, которая, разливаясь на множество ответвлений, питает электроприборы. Но перед тем, как направить этот поток отрицательно заряженных частиц, их нужно откуда-то взять?

Над этим вопросом бились лучшие умы прошлого тысячелетия, но первым смог сделать прорыв итальянский ученый — Алессандро Вольта, который в 1800 году изобрел первую батарею, получившую название «Вольтов столб», тем самым подарив миру надежный источник постоянной электроэнергии. В благодарность за такое открытие фамилия ученого была увековечена, и с того времени напряжение тока измеряется в вольтах.

Откуда берется электричество?

Несмотря на то, что «Вольтов столб» и совершил прорыв в науке того времени, за последующие 200 лет была сделана уйма более глобальных открытий и выявлено множество способов добывать электрический ток, для которых построены огромные сооружения и используются новейшие технологии! А теперь по порядку.

ТЭС — тепловая электростанция

Для выработки тока на ТЭС установлен турбоэлектрогенератор, состоящий из:

• неподвижной части — статора в виде двухполярного магнита;
• вращающегося ротора, который обмотан медной проволокой, так как этот металл считается наилучшим и наиболее доступным проводником.

Беспрерывное вращение магнита постоянно меняет полярность (полюса) отчего электроны в проволоке приходят в движение, как в примере с янтарем и шерстью, только в больших масштабах. Но чтобы весь этот механизм работал и вырабатывалось электричество, «что-то» должно крутить огромную турбину. Для этой цели на ТЭС установлены огромные котлы, которые нагревают воду до 450 ℃, отчего она превращается в пар. Далее под высоким давлением пар поступает из котла на лопасти, закрепленные к ротору, и запускает его в работу с невероятной скоростью — 3000 оборотов в минуту!

АЭС — атомная электростанция

Здесь так же, как и в ТЭС, установлен турбоэлектрогенератор, но вот за нагрев воды отвечает очень опасный, но энергоэффективный Уран-235. Чтобы он выделил тепло, на АЭС построены огромные ядерные реакторы, в которых Уран-235 распадается на мелкие частички, отчего и вырабатывается большое количество энергии, используемой для нагрева воды до состояния пара и запуска турбоэлектрогенератора.

ГЭС — гидроэлектростанция

Более безопасный, но не менее эффективный способ получения энергии. Хотя для него и потребуется соорудить целую цепь гидротехнических сооружений, чтобы создать необходимый напор воды для обеспечения работы турбин электрогенератора. А далее принцип, как и в предыдущих двух электростанциях: крутится ротор и вырабатывается электричество.

Ветряные станции

Выглядят они величественно и красиво, да и с помощью силы ветра еще в древности запускали в работу огромные механизмы, такие как ветряные мельницы.

В современном мире решили усовершенствовать этот механизм и использовать для преобразования механической энергии в электрическую. Принцип следующий: ветер толкает огромные лопасти, которые запускают в работу ротор генератора, а он уже, как мы знаем на примере первых трех электростанций, и вырабатывает ток.

Но таким способом при помощи одного ветрогенератора не обеспечишь электричеством даже небольшой городок, поэтому и устанавливается целая сеть огромных механизмов, состоящая из 100 и более единиц.

Немного истории

Первая в мире электростанция для общественного пользования «Перл Стрит» была построена в Нью-Йорке в 1882 году. Ее спроектировал и установил не кто иной, как Томас Эдисон . И даже не брал плату за пользование вырабатываемой электроэнергией, пока весь механизм не заработал слаженно и без перебоев.

Но «прабабушка» всех станций могла зажечь только 10000 ламп, хотя и по тем временам это было чем-то сверхъестественным. В то же время современные электростанции вырабатывают в тысячи раз больше, обеспечивая электрическим током города с населением в 100000 человек!

Как электрический ток поступает в дома?

После того, как электростанции выработают ток, он по кабелю попадает на распределительную подстанцию для измерения и преобразования. Там же установленные трансформаторы повышают напряжение до 10000 вольт. Благодаря такому напряжению ток с минимальными потерями передается на дальние расстояния с невероятной скоростью, составляющей до 3000 км в секунду!

Потом ток поступает на понижающую подстанцию, где трансформаторы уменьшают напряжение до 220 вольт — стандарт, принятый в РФ. И далее электричество направляется на распределительные сети города, а оттуда — к вам в дом и квартиру. Вот такой непростой путь он проделывает, чтобы зарядить наш телефон, зажечь лампочку или заставить работать холодильник.

Как ток заставляет работать электроприборы?

Но как же у тока получается запустить в работу электрические устройства? Для наглядного понимания возьмем за основу обычную лампу накаливания и вернемся к нашим маленьким частицам.

Когда электроны с невероятной скоростью проходят по спирали лампочки, они постоянно наталкиваются на атомы металла, из которых состоит спираль. Атомы раскачиваются, и их температура сильно поднимается. Таким образом, электрический ток нагревает спираль лампы до 3000 градусов, отчего она начинает светиться. Именно поэтому для спирали не подходит использование любого металла, потому что он просто будет плавиться из-за высокой температуры.

В современных устройствах — мобильных телефонах, телевизорах, микроволновых печах — задействованы более сложные схемы, но принцип остается таким же: из-за быстрого потока частиц атомы проводников нагреваются, отчего и выделяют энергию и запускают в работу приборы.

Не только друг, но и враг!

Конечно же, электричество — важное и незаменимое изобретение для всего человечества. С его помощью люди:

• сделали и ежедневно делают уйму открытий;
• лечат смертельные в прошлом болезни;
• ездят на электротранспорте, не загрязняя окружающую среду выхлопными газами;
• могут путешествовать по миру, узнавать и видеть достопримечательности не выходя из дома!

Всей пользы электричества просто не описать в одной статье!

Но при всем этом ток может быть и опасным и в долю секунды забрать жизнь любого живого существа.

Кстати, любопытный факт. Птицы, которые сидят на высоковольтных проводах, не получают разряда из-за того, что принимают такое же напряжение, как и в самом кабеле. Дело в том, что они сидят только на одной фазе, но если вдруг хвостом или другой частью тела птица коснется земли, столба или другого провода, то ток сразу же ее ударит.

Правила безопасного обращения с электричеством для детей

Маленькие дети не понимают всей опасности обращения с электричеством. Конечно, речь сейчас идет не об игрушках, питающихся от батареек напряжением в 12 вольт, а об опасном и сильном «звере», живущем в розетках. Поэтому малышей нельзя оставлять вблизи розеток без специальных заглушек, да еще и без родительского присмотра.

Для более взрослых детей стоит провести беседу и объяснить следующие правила. Нельзя:

1. Ставить или вешать посторонние предметы на провод прибора.
2. Закручивать кабель в узлы.
3. Пользоваться грязным проводом.
4. Использовать электроприбор вблизи источников тепла: батарей, плит, духовых шкафов и т. п.
5. Включать несколько мощных устройств одновременно в одну розетку. Покажите ребенку, где и как можно посмотреть мощность, или сами заранее составьте список, что с чем можно включать, а что — нет.
6. Использовать или пытаться починить сломанный электроприбор, в том числе если нарушена изоляция (целостность) кабеля, повреждена вилка и т. п.
7. Браться мокрыми руками за прибор или кабель.
8. Тянуть за шнур (нужно выключать прибор из розетки, держась за вилку).

Также могут возникнуть непредвиденные ситуации:

• искры из розетки;
• дым от кабеля или прибора;
• запах гари и т. п.

На этот случай необходимо показать ребенку, где находится электрический щиток и как его выключить, и объяснить, что после отключения электричества нужно обязательно позвонить кому-то из взрослых.

И в заключение

Мы живем в прекрасное время, когда с помощью электричества создаются невероятные вещи, делающие нашу жизнь комфортной и безопасной. Чтобы оставить нам этот бесценный дар, многие ученые положили десятилетия своей жизни на его изучение. А с нашей стороны требуется всего лишь малость — научить детей правилам обращения с электричеством и подать им правильный пример, чтобы все труды лучших умов были использованы лишь на благо человечества!