Elektrik, çoğu insan için yaygın ve hayati bir olgudur. Ve tanıdık herhangi bir şey gibi, nadiren fark edilir. Çok az insan nereden geldiğini, nasıl çalıştığını, onunla ne yapılabileceğini merak ediyor. Ancak, araştırması çağımızdan çok önce yapıldı ve şimdiye kadar bazı gizemler cevapsız kaldı.
İçerik
elektrik akımı ne demek
Elektrik, elektrik yüklerinin varlığıyla ilişkili bir fenomenler kompleksidir. Bu kelime çoğunlukla elektrik akımı ve neden olduğu tüm süreçler anlamına gelir.
Elektrik akımı, bir elektrik alanının etkisi altında yük taşıyan parçacıkların yönlendirilmiş hareketidir.
Elektriği kim icat etti - tarih
Elektriğin belirli tezahürleri çağımızdan çok önce incelenmiştir.Ancak bunları gökyüzündeki şimşekleri, nesnelerin çekiciliğini, yangına neden olma ve vücut parçalarının uyuşmasını ve hatta bir kişinin ölümüne neden olma yeteneğini açıklayan tek bir teoride birleştirmek zor bir iş haline geldi.
Antik çağlardan beri, bilim adamları elektriğin üç tezahürünü incelediler:
- Elektrik üreten balıklar;
- Statik elektrik;
- Manyetizma.
Eski Mısır'da şifacılar, Nil yayın balığının garip yeteneklerini biliyorlardı ve onunla baş ağrılarını ve diğer hastalıkları tedavi etmeye çalıştılar. Antik Romalı doktorlar, benzer amaçlar için bir elektrikli rampa kullandılar. Eski Yunanlılar, vatozun garip yeteneklerini ayrıntılı olarak incelediler ve bir yaratığın, bir trident ve balık ağları aracılığıyla doğrudan temas olmaksızın bir insanı sersemletebileceğini biliyorlardı.
Biraz önce, kehribarı bir yün parçasına sürerseniz, yün ve küçük nesneleri çekmeye başlayacağı keşfedildi. Daha sonra benzer özelliklere sahip başka bir malzeme keşfedildi - turmalin.
500 civarında M.Ö. Hintli ve Arap bilim adamları, demiri çekebilen maddeler hakkında bilgi sahibi oldular ve bu yeteneği çeşitli alanlarda aktif olarak kullandılar. 100 civarında M.Ö. Çinli bilim adamları manyetik pusulayı icat etti.
1600 yılında, I. Elizabeth ve I. James'in saray doktoru William Gilbert, tüm gezegenin devasa bir pusula olduğunu keşfetti ve "elektrik" kavramını (Yunanca "kehribar" kelimesinden) tanıttı. Yazılarında, yün üzerine kehribar sürtme deneyleri ve bir pusulanın kuzeyi gösterme yeteneği tek bir teoride birleştirilmeye başlandı. Aşağıdaki resimde, mıknatısı Elizabeth I'e gösteriyor.
1633'te mühendis Otto von Guericke, nesneleri yalnızca çekmekle kalmayıp aynı zamanda iten bir elektrostatik makine icat etti ve 1745'te Peter van Muschenbroek dünyanın ilk elektrik yükü depolama cihazını inşa etti.
1800'de İtalyan Alessandro Volta ilkini icat etti. akım kaynağı - üreten bir elektrik pili DC. Ayrıca elektrik akımını bir mesafeye iletebildi. Bu nedenle, bu yıl birçok kişi tarafından elektriğin icadı yılı olarak kabul edilir.
1831'de Mike Faraday, elektromanyetik indüksiyon fenomenini keşfeder ve elektrik akımına dayalı çeşitli cihazların icadının yolunu açar.
XIX-XX yüzyılların başında, Nikola Tesla'nın faaliyetleri sayesinde çok sayıda keşif ve başarı yapıldı. Diğer şeylerin yanı sıra, yüksek frekanslı jeneratörü icat etti ve transformatör, elektrik motoru, radyo sinyalleri için anten.
Elektriği inceleyen bilim
Elektrik doğal bir olgudur. Kısmen biyoloji, kimya ve fizikte incelenmiştir. En eksiksiz elektrik yükleri, fiziğin dallarından biri olan elektrodinamik çerçevesinde kabul edilir.
Elektrik teorileri ve yasaları
Elektriği yöneten birkaç yasa vardır, ancak bunlar fenomeni tam olarak tanımlar:
- Enerjinin korunumu yasası, elektrik olaylarının da uyduğu temel bir yasadır;
- Ohm yasası, elektrik akımının temel yasasıdır;
- Elektromanyetik indüksiyon yasası - elektromanyetik ve manyetik alanlar hakkında;
- Ampère yasası - iki iletkenin akımlarla etkileşimi hakkında;
- Joule-Lenz yasası - elektriğin termal etkisi hakkında;
- Coulomb yasası - elektrostatik hakkında;
- Sağ ve sol ellerin kuralları - manyetik alan çizgilerinin yönlerinin ve manyetik alandaki bir iletkene etki eden Amper kuvvetinin belirlenmesi;
- Lenz kuralı - endüksiyon akımının yönünü belirlemek;
- Faraday yasaları elektroliz ile ilgilidir.
Elektrikle ilk deneyler
Elektrikle yapılan ilk deneyler çoğunlukla eğlenceliydi. Özleri, az anlaşılan bir gücün etkisi altında çekilen ve itilen hafif nesnelerdeydi. Bir başka eğlenceli deneyim, elektriğin el ele tutuşan bir insan zinciri aracılığıyla iletilmesidir. Elektriğin fizyolojik etkisi, 180 kişinin içinden bir elektrik yükü geçiren Jean Nollet tarafından aktif olarak incelenmiştir.
Elektrik akımı nelerden oluşur?
Elektrik akımı, yüklü parçacıkların (elektronlar, iyonlar) yönlendirilmiş veya düzenli bir hareketidir. Bu tür parçacıklara elektrik yükünün taşıyıcıları denir. Hareketin oluşabilmesi için maddede serbest yüklü taneciklerin olması gerekir. Yüklü parçacıkların bir madde içinde hareket etme yeteneği, o maddenin iletkenliğini belirler. İletkenlik ile maddeler iletkenler, yarı iletkenler, dielektrikler ve yalıtkanlar olarak ayrılır.
Metallerde yük elektronlar tarafından taşınır. Aynı zamanda, maddenin kendisi hiçbir yere sızmaz - metal iyonları yapının düğümlerine güvenli bir şekilde sabitlenir ve sadece hafifçe salınır.
Sıvılarda yük, iyonlar tarafından taşınır: pozitif yüklü katyonlar ve negatif yüklü anyonlar. Parçacıklar, nötr hale geldikleri ve yerleştikleri zıt yük ile elektrotlara koşar.
Plazma, farklı potansiyellere sahip kuvvetlerin etkisi altında gazlarda oluşur. Yük, her iki kutbun serbest elektronları ve iyonları tarafından taşınır.
Yarı iletkenlerde, yük elektronlar tarafından hareket ettirilir, atomdan atoma hareket eder ve pozitif yüklü olarak kabul edilen süreksizlikleri geride bırakır.
Elektrik akımı nereden geliyor
Evlere tellerle gelen elektrik, çeşitli santrallerde bir elektrik jeneratörü tarafından üretiliyor. Onlarda, jeneratör sürekli dönen bir türbine bağlanır.
Tasarımda jeneratör bir rotor var - mıknatısın kutupları arasında bulunan bir bobin. Türbin bu rotoru manyetik bir alanda döndürdüğünde, fizik yasalarına göre bir elektrik akımı ortaya çıkar veya indüklenir. Böylece jeneratörün amacı, kinetik dönme kuvvetini elektriğe dönüştürmektir.
Çeşitli enerji kaynaklarını kullanarak türbin dönüşü yapmanın birçok yolu vardır. Üç türe ayrılırlar:
- Yenilenebilir - tükenmeyen kaynaklardan elde edilen enerji: su akıntıları, güneş ışığı, rüzgar, jeotermal kaynaklar ve biyoyakıtlar;
- Yenilenemez - çok yavaş ortaya çıkan, tüketim oranıyla orantılı olmayan kaynaklardan elde edilen enerji: kömür, petrol, turba, doğal gaz;
- Nükleer - nükleer hücre bölünmesi sürecinden elde edilen enerji.
Çoğu zaman, elektrik aşağıdakilerin çalışmasıyla üretilir:
- Hidroelektrik santraller (HES) - nehirler üzerine kuruludur ve su akışının gücünü kullanır;
- Termik santraller (TPP'ler) - yakıtın yanmasından kaynaklanan termal enerjiyle çalışır;
- Nükleer santraller (NPP'ler) - nükleer reaksiyon sürecinden elde edilen termal enerjiyle çalışır.
Dönüştürülen enerji, kablolarla trafo merkezlerine ve şalt cihazlarına sağlanır ve ancak o zaman son tüketiciye ulaşır.
Şimdi sözde alternatif enerji türleri aktif olarak gelişiyor. Bunlara rüzgar türbinleri, güneş panelleri, jeotermal kaynakların kullanımı ve olağandışı olaylar yoluyla elektrik elde etmenin diğer yolları dahildir. Alternatif enerji, üretkenlik ve geleneksel kaynaklara göre geri ödeme açısından çok daha düşüktür, ancak bazı durumlarda paradan tasarruf etmeye ve ana güç şebekelerindeki yükü azaltmaya yardımcı olur.
varlığı hakkında da bir efsane var BTG - yakıtsız jeneratörler. İnternette çalışmalarını gösteren videolar var ve satışı teklif ediliyor. Ancak bu bilgilerin güvenilirliği konusunda çok fazla tartışma var.
Doğadaki elektrik türleri
Doğal olarak oluşan elektriğin en basit örneği yıldırımdır. Bulutlardaki su parçacıkları sürekli olarak birbirleriyle çarpışır ve pozitif veya negatif bir yük kazanır. Daha hafif, pozitif yüklü parçacıklar bulutun tepesinde son bulurken, daha ağır, negatif olanlar aşağı doğru hareket eder. İki benzer bulut yeterince yakın mesafede, ancak farklı yüksekliklerde olduğunda, birinin pozitif yükleri diğerinin negatif parçacıkları tarafından karşılıklı olarak çekilmeye başlar. Bu anda, yıldırım meydana gelir. Ayrıca, bu fenomen, bulutlar ve dünyanın yüzeyinin kendisi arasında meydana gelir.
Elektriğin doğadaki bir başka tezahürü de balıklarda, vatozlarda ve yılan balıklarında bulunan özel organlardır. Onların yardımıyla, kendilerini yırtıcılardan korumak veya avlarını sersemletmek için elektrik yükleri oluşturabilirler. Potansiyelleri, insanlar tarafından algılanamayan çok zayıf deşarjlardan ölümcül olanlara kadar değişir.Bazı balıklar etraflarında zayıf bir elektrik alanı oluşturur ve bu da onların çamurlu suda av aramasına ve gezinmesine yardımcı olur. Herhangi bir fiziksel nesne bir şekilde onu çarpıtır, bu da çevredeki alanı yeniden yaratmaya ve gözler olmadan “görmeye” yardımcı olur.
Elektrik ayrıca canlı organizmaların sinir sisteminin çalışmasında da kendini gösterir. Bir sinir dürtüsü, bilgileri bir hücreden diğerine iletir, dış ve iç uyaranlara yanıt vermenize, hareketlerinizi düşünmenize ve kontrol etmenize olanak tanır.
Benzer makaleler:
