25 fatti sull'elettricità, la sua ricerca e le sue applicazioni * Fatti

L'elettricità è uno dei pilastri della civiltà moderna. La vita senza elettricità, ovviamente, è possibile, perché i nostri antenati non così lontani se la cavavano benissimo senza di essa. "Accenderò tutto qui con le lampadine Edison e Swann!" Ha gridato Sir Henry Baskerville da The Hound of the Baskervilles di Arthur Conan Doyle quando ha visto per la prima volta lo squallido castello che stava per ereditare. Ma il cantiere era già alla fine del XIX secolo.

L'elettricità e il suo progresso associato hanno fornito all'umanità opportunità senza precedenti. È quasi impossibile elencarli, sono così numerosi e globali. Tutto ciò che ci circonda è in qualche modo realizzato con l'aiuto dell'elettricità. È difficile trovare qualcosa di estraneo ad esso. Organismi viventi? Ma alcuni di loro generano da soli quantità significative di elettricità. E i giapponesi hanno imparato ad aumentare la resa dei funghi esponendoli a shock ad alta tensione. Il Sole? Brilla da solo, ma la sua energia viene già trasformata in elettricità. Teoricamente, in alcuni aspetti particolari della vita, puoi fare a meno dell'elettricità, ma un tale fallimento complicherà e renderà la vita più costosa. Quindi devi conoscere l'elettricità ed essere in grado di usarla.

1. La definizione di corrente elettrica come flusso di elettroni non è assolutamente corretta. Negli elettroliti delle batterie, ad esempio, la corrente è il flusso di ioni idrogeno. E nelle lampade fluorescenti e nei flash fotografici, i protoni, insieme agli elettroni, creano corrente e in un rapporto strettamente regolato.

2. Talete di Mileto fu il primo scienziato a prestare attenzione ai fenomeni elettrici. L'antico filosofo greco ha riflettuto sul fatto che un bastoncino d'ambra, se sfregato contro la lana, inizia ad attirare i peli, ma non è andato oltre i riflessi. Il termine "elettricità" è stato coniato dal medico inglese William Gilbert, che ha usato la parola greca "ambra". Gilbert inoltre non si è spinto oltre la descrizione del fenomeno di attirare peli, granelli di polvere e frammenti di carta con un bastoncino d'ambra strofinato sulla lana: il medico di corte della regina Elisabetta aveva poco tempo libero.

Talete di Mileto

William Gilbert

3. La conduttività è stata scoperta per la prima volta da Stephen Gray. Questo inglese non era solo un astronomo e un fisico di talento. Ha dimostrato un esempio di approccio applicato alla scienza. Se i suoi colleghi si sono limitati a descrivere il fenomeno e, al massimo, hanno pubblicato i loro lavori, Gray ha immediatamente tratto profitto dalla conduttività. Ha dimostrato il numero "ragazzo volante" nel circo. Il ragazzo si librava sopra l'arena su corde di seta, il suo corpo era caricato da un generatore e lucenti petali dorati erano attratti dai suoi palmi. Il cortile era un galante XVII secolo e i "baci elettrici" divennero rapidamente di moda: scintille balzarono tra le labbra di due persone accusate di un generatore.

4. La prima persona a soffrire di una carica artificiale di elettricità fu lo scienziato tedesco Ewald Jürgen von Kleist. Ha costruito una batteria, in seguito chiamata la bottiglia di Leida, e l'ha caricata. Durante il tentativo di scaricare la lattina, von Kleist ha ricevuto una scossa elettrica molto sensibile e ha perso conoscenza.

5. Il primo scienziato che morì nello studio dell'elettricità fu un collega e amico di Mikhail Lomonosov. Georg Richmann. Ha fatto passare un filo da un palo di ferro installato sul tetto nella sua casa ed ha esaminato l'elettricità durante i temporali. Uno di questi studi si è concluso tristemente. Apparentemente, il temporale è stato particolarmente forte: un arco elettrico è scivolato tra Richman e il sensore di elettricità, uccidendo lo scienziato che era troppo vicino. Anche il famoso Benjamin Franklin si è trovato in una situazione del genere, ma la persona del biglietto da cento dollari è stata fortunata a sopravvivere.

Morte di Georg Richmann

6. La prima batteria elettrica è stata creata dall'italiano Alessandro Volta. La sua batteria era composta da monete d'argento e dischi di zinco, le cui coppie erano separate da segatura bagnata. L'italiano ha creato la sua batteria empiricamente: la natura dell'elettricità era allora incomprensibile. Piuttosto, gli scienziati pensavano di averlo capito, ma lo pensavano sbagliato.

7. Il fenomeno della trasformazione di un conduttore sotto l'azione di una corrente in un magnete è stato scoperto da Hans-Christian Oersted. Il filosofo naturale svedese ha portato accidentalmente il filo attraverso il quale scorreva la corrente alla bussola e ha visto la deviazione della freccia. Il fenomeno ha colpito Oersted, ma non ha capito quali possibilità nasconde in sé. André-Marie Ampere ha svolto ricerche fruttuose sull'elettromagnetismo. Il francese ha ricevuto i panini principali sotto forma di riconoscimento universale e un'unità di corrente a lui intitolata.

8. Una storia simile è accaduta con l'effetto termoelettrico. Thomas Seebeck, che ha lavorato come assistente di laboratorio presso un dipartimento dell'Università di Berlino, ha scoperto che se riscaldi un conduttore fatto di due metalli, una corrente scorre attraverso di esso. L'ho trovato, segnalato e dimenticato. E Georg Ohm stava solo lavorando alla legge, che prenderà il suo nome, e ha usato il lavoro di Seebeck, e tutti conoscono il suo nome, a differenza del nome dell'assistente di laboratorio di Berlino. Ohm, a proposito, è stato licenziato dal suo incarico di insegnante di fisica scolastica per esperimenti: il ministro considerava la creazione di esperimenti una questione indegna di un vero scienziato. La filosofia era di moda allora ...

Georg Ohm

9. Ma un altro assistente di laboratorio, questa volta al Royal Institute di Londra, ha molto turbato i professori. Michael Faraday, 22 anni, ha lavorato duramente per creare il motore elettrico del suo progetto. Humphrey Davy e William Wollaston, che hanno invitato Faraday come assistenti di laboratorio, non sopportavano tanta sfacciataggine. Faraday ha modificato i suoi motori già da privato.

Michael Faraday

10. Il padre dell'uso dell'elettricità per esigenze domestiche e industriali - Nikola Tesla. È stato questo eccentrico scienziato e ingegnere che ha sviluppato i principi per ottenere la corrente alternata, la sua trasmissione, trasformazione e utilizzo nei dispositivi elettrici. Alcune persone credono che la catastrofe di Tunguska sia il risultato dell'esperienza di Tesla nella trasmissione istantanea di energia senza fili.

Nikola Tesla

11. All'inizio del ventesimo secolo, l'olandese Heike Onnes riuscì a ottenere l'elio liquido. Per questo, è stato necessario raffreddare il gas fino a -267 ° C. Quando l'idea ebbe successo, Onnes non rinunciò agli esperimenti. Ha raffreddato il mercurio alla stessa temperatura e ha scoperto che la resistenza elettrica del liquido metallico solidificato è scesa a zero. Ecco come è stata scoperta la superconduttività.

Heike Onnes - Premio Nobel

12. La potenza di un fulmine medio è di 50 milioni di kilowatt. Sembrerebbe un'esplosione di energia. Perché ancora non tentano di usarlo in alcun modo? La risposta è semplice: il fulmine è molto breve. E se traduci questi milioni in chilowattora, che esprimono il consumo di energia, risulta che vengono rilasciati solo 1.400 chilowattora.

13. La prima centrale elettrica commerciale del mondo ha dato corrente nel 1882. Il 4 settembre, i generatori progettati e prodotti dalla società di Thomas Edison hanno alimentato diverse centinaia di case a New York City. La Russia rimase indietro per pochissimo tempo: nel 1886, una centrale elettrica, situata proprio nel Palazzo d'Inverno, iniziò a funzionare. La sua potenza aumentava costantemente e dopo 7 anni ne venivano alimentate 30.000 lampade.

All'interno della prima centrale elettrica

14. La fama di Edison come genio dell'elettricità è enormemente esagerata. Indubbiamente, era un manager brillante e il più grande specialista in ricerca e sviluppo. Qual è solo il suo piano di invenzioni, che è stato effettivamente realizzato! Tuttavia, il desiderio di inventare costantemente qualcosa entro la scadenza specificata aveva anche lati negativi. Solo una "guerra di correnti" tra Edison e Westinghouse con Nikola Tesla è costata ai consumatori di elettricità (e chi altro ha pagato le pubbliche relazioni nere e altri costi correlati?) Centinaia di milioni di quelli sostenuti da dollari d'oro. Ma lungo la strada, gli americani hanno ricevuto una sedia elettrica: Edison ha spinto l'esecuzione di criminali con corrente alternata per mostrare il suo pericolo.

15. Nella maggior parte dei paesi del mondo, la tensione nominale delle reti elettriche è di 220 - 240 volt. Negli Stati Uniti e in molti altri paesi, ai consumatori vengono forniti 120 volt. In Giappone, la tensione di rete è di 100 volt. Il passaggio da una tensione all'altra è molto costoso. Prima della Grande Guerra Patriottica, c'era una tensione di 127 volt in URSS, quindi iniziò una transizione graduale a 220 volt - con essa, le perdite nelle reti diminuiscono di 4 volte. Tuttavia, alcuni consumatori sono passati a un nuovo voltaggio già alla fine degli anni '80.

16. Il Giappone è andato a modo suo nel determinare la frequenza della corrente nella rete elettrica. Con una differenza di un anno per diverse parti del paese, apparecchiature per frequenze di 50 e 60 hertz sono state acquistate da fornitori stranieri. Era la fine del XIX secolo e nel paese ci sono ancora due standard di frequenza. Tuttavia, guardando al Giappone, è difficile dire che questa incoerenza nelle frequenze abbia in qualche modo influenzato lo sviluppo del paese.

17. La variabilità delle tensioni nei diversi paesi ha portato al fatto che ci sono almeno 13 diversi tipi di spine e prese nel mondo. Alla fine, tutta questa cacofonia è pagata dal consumatore che acquista adattatori, porta reti diverse nelle case e, soprattutto, paga le perdite di cavi e trasformatori. Su Internet, puoi trovare molte lamentele da parte dei russi che si sono trasferiti negli Stati Uniti che non ci sono lavatrici nei condomini negli appartamenti - loro, al massimo, si trovano in una lavanderia condivisa da qualche parte nel seminterrato. Proprio perché le lavatrici necessitano di una linea separata, che è costosa da installare negli appartamenti.

Questi non sono tutti i tipi di punti vendita

18. Sembrerebbe che l'idea di una macchina a moto perpetuo, morta per sempre a Bose, abbia preso vita nell'idea delle centrali elettriche ad accumulo di pompaggio (PSPP). Il messaggio inizialmente valido - appianare le fluttuazioni quotidiane del consumo di elettricità - è stato portato al punto di assurdità. Hanno iniziato a progettare PSP e cercano di costruire anche dove non ci sono fluttuazioni giornaliere o sono minime. Di conseguenza, i compagni astuti hanno cominciato a sopraffare i politici con idee incantevoli. In Germania, ad esempio, quest'anno è allo studio un progetto per la creazione di una centrale elettrica ad accumulo sottomarino pompato nel mare. Come concepito dai creatori, è necessario immergere un'enorme palla di cemento vuota sott'acqua. Si riempirà d'acqua per gravità. Quando è necessaria elettricità aggiuntiva, l'acqua della palla verrà fornita alle turbine. Come servire? Ovviamente pompe elettriche.

19. Un paio più controverso, per usare un eufemismo, soluzioni dal campo dell'energia non convenzionale. Negli Stati Uniti, hanno inventato scarpe da corsa che generano 3 watt di elettricità all'ora (quando si cammina, ovviamente). E in Australia c'è una centrale termica che brucia in poche parole. Una tonnellata e mezzo di proiettili vengono convertiti in un megawatt e mezzo di elettricità in un'ora.

20. L'energia verde ha praticamente portato il sistema elettrico australiano unificato a uno stato "andato a male". La carenza di energia elettrica, insorta dopo la sostituzione delle capacità TPP con impianti solari ed eolici, ha portato al suo aumento di prezzo. L'aumento dei prezzi ha portato gli australiani a installare pannelli solari nelle loro case e turbine eoliche vicino alle loro case. Ciò sbilancerà ulteriormente il sistema. Gli operatori devono introdurre nuove capacità, il che richiede nuovo denaro, ovvero nuovi aumenti di prezzo. Il governo, d'altro canto, sovvenziona ogni kilowatt di elettricità prodotta nel cortile, imponendo richieste e richieste insopportabili alle centrali elettriche tradizionali.

Paesaggio australiano

21. Tutti sanno da tempo che l'elettricità ricevuta dalle centrali termiche è “sporca” - viene emessa CO₂, effetto serra, riscaldamento globale, ecc. Allo stesso tempo, gli ecologisti tacciono sul fatto che la stessa CO₂Viene anche generato nella produzione di energia solare, geotermica e persino eolica (per ottenerla sono necessarie sostanze molto non ecologiche). I tipi di energia più puliti sono il nucleare e l'acqua.

22. In una delle città della California, una lampada a incandescenza, accesa nel 1901, è continuamente accesa in un corpo dei vigili del fuoco. La lampada con una potenza di soli 4 watt è stata creata da Adolphe Scheie, che ha cercato di competere con Edison. Il filamento di carbonio è molte volte più spesso dei filamenti delle lampade moderne, ma questo fattore non determina la durata di una lampada Chaier. I filamenti moderni (più precisamente, spirali) di incandescenza si bruciano se surriscaldati. I filamenti di carbonio nella stessa situazione emettono solo più luce.

Lampada da record

23. Un elettrocardiogramma è per niente detto elettrico perché ottenuto con l'aiuto di una rete elettrica. Tutti i muscoli del corpo umano, compreso il cuore, si contraggono e generano impulsi elettrici. I dispositivi li registrano e il medico, guardando il cardiogramma, fa una diagnosi.

24. Il parafulmine, come tutti sanno, fu inventato da Benjamin Franklin nel 1752. Ma solo nella città di Nevyansk (ora regione di Sverdlovsk) nel 1725 fu completata la costruzione di una torre con un'altezza di oltre 57 metri. La torre Nevyansk era già coronata da un parafulmine.